Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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¿Qué es un controlador de motor paso a paso?
Un controlador de motor paso a paso (o unidad de motor paso a paso ) es un circuito que se utiliza para impulsar o hacer funcionar un motor paso a paso. Un controlador de motor paso a paso generalmente consta de un controlador, un controlador y las conexiones del motor paso a paso.
En la actualidad, hay muchos circuitos de conductores disponibles en el mercado.
Con el tiempo, estos se han hecho cada vez más fáciles de conectar a un motor paso a paso.
Puede hacer funcionar el motor casi instantáneamente tan pronto como le conecte los circuitos del controlador.
Estos circuitos vienen en clasificaciones de corriente y voltaje , por lo que es importante que seleccione el circuito controlador correcto de acuerdo con las clasificaciones del motor .
Componentes esenciales de la unidad de motor paso a paso
- Controlador (esencialmente un microcontrolador o un microprocesador)
- Un controlador IC para manejar la corriente del motor
- Una unidad de fuente de alimentación
Controlador de motor paso a paso
La selección de un controlador es el primer paso para construir un controlador. Debe tener un mínimo de 4 pines de salida para el paso a paso. Además, debe contener temporizadores, ADC, puerto serie, etc. dependiendo de la aplicación en la que se utilizará el controlador.
Controlador de motor paso a paso
Hoy en día, la gente se está alejando de los componentes de controladores discretos como los transistores a los circuitos integrados integrados más compactos.
Estos circuitos integrados de controladores están disponibles a costos razonables y son más fáciles de implementar en el ensamblaje, lo que mejora el tiempo de diseño general del circuito.
Los controladores deben seleccionarse para adaptarse a las clasificaciones del motor en términos de corriente y voltaje . Los controladores de la serie ULN2003 son los más populares en aplicaciones no basadas en H Bridge, aptas para un motor paso a paso .
Cada par Darlington dentro del ULN puede manejar hasta 500mA y el voltaje máximo puede ser tan alto como 50VDC.
Fuente de alimentación para motor paso a paso
Un motor paso a paso puede funcionar con voltajes que varían de 5 V a 12 V y, de manera similar, el consumo de corriente estará en algún lugar en el rango de 100 mA a 400 mA.
El proveedor dará las especificaciones del motor. En consecuencia, debemos diseñar el suministro. La potencia debe regularse para evitar las fluctuaciones de velocidad y par.
Unidad de fuente de alimentación
Dado que el regulador de voltaje 7812 solo puede manejar hasta 1 A de corriente, aquí se usa el transistor externo. Puede manejar 5 A de corriente. Se debe proporcionar un disipador de calor adecuado dependiendo del consumo total de corriente . 
El diagrama de bloques anterior muestra el flujo de conexiones y las interconexiones entre los diversos componentes de la placa del controlador.
Componentes varios
- Interruptores, potenciómetros
- Disipador de calor
- Cables de conexión
Accionamiento de motor paso a paso integral
El accionamiento del motor paso a paso es una pieza electrónica tonta a menos que programe el microcontrolador para que dé señales correctamente al motor paso a paso a través del controlador.
Un motor paso a paso puede funcionar en muchos modos, como paso completo, impulsión de onda o medio paso (consulte el artículo sobre Motor paso a paso para conocer la secuencia de pasos).
Por lo tanto, debemos hacer que el controlador sea lo suficientemente interactivo como para tomar el mando del usuario y realizar el tipo de paso requerido. Además, debemos controlar la velocidad de rotación. Un comando de marcha / paro debe iniciar o detener la rotación del motor.
Para lograr las funciones anteriores, necesitamos usar pines adicionales en el microcontrolador. Se requieren dos pines para seleccionar el tipo de paso y para arrancar o detener el motor.
Se requiere un pin para conectar una olla, que actuará como un controlador de velocidad. El ADC dentro del microcontrolador se utilizará para controlar la velocidad de rotación.
Algoritmo de programa
- Inicialice los pines del puerto en los modos de entrada / salida.
- Inicialice el módulo ADC.
- Cree funciones separadas para medio paso, paso completo, impulso de onda y retardo.
- Verifique dos pines de puerto para el modo de operación (00-stop, 01-wave drive, 10-full step, 11-half-step).
- Vaya a la función adecuada.
- Lea el valor del potenciómetro a través del ADC y, en consecuencia, establezca un valor de retardo.
- Completa un ciclo de secuencia.
- Vaya al paso 4.
Tablero del conductor
Si planea hacer su propia placa usando software CAD como EAGLE, asegúrese de proporcionar suficiente grosor para que las corrientes del motor fluyan sin sobrecalentar la placa.
Además, como los motores son componentes inductivos, se debe tener cuidado de no perturbar las otras rutas de señal a través de interferencias. Deben seguirse las comprobaciones adecuadas de ERC y DRC.
Nota: La
construcción de un controlador de motor paso a paso se trata más de seleccionar la fuente de alimentación y el controlador adecuados, y la selección del microcontrolador es secundaria.
Muchos microcontroladores pueden hacer el simple trabajo de hacer girar el motor. Aún así, las consideraciones de diseño con respecto a los voltajes y corrientes en las que debe concentrarse al diseñar el controlador.
Además, una sola placa de controlador debe manejar voltajes y corrientes en un amplio rango y no solo para un solo motor. Esto le permitirá utilizar el mismo tablero en muchos proyectos diferentes en lugar de crear uno nuevo cada vez.
