0705
Krokový motor - 5
03.11.2011

Řízení krokového motorku procesorem není ale efektivní. Po dobu spínání fází motorku je procesor zaneprázdněn a není schopen vykonávat další funkce. Je pravda, že v každém půlkroku čeká motor 1 msec. Je ale problém tento čas využít. Mimo pozvolný rozběh a brzdění motoru musí mít půběhy fází stejnou délku. Jinak bychom motor stále nepravidelně urychlovali a brzdili. To by zvýšilo nejen hlučnost, ale i odběr motoru. Proto odskoky z čekací doby nejsou vhodné. Pro ovládání H můstku L298 je určený integrovaný obvod L297. Právě u obvodu L297 je pulzní modulace použitá pro omezení fázového proudu motoru. V souvislosti s tím je několikrát použit výraz chopper. V angličtině znamená jako u většiny výrazů všechno možné. Od vrtulníku, přes řeznický kutr, vibrátor, kulomet až k přerušovači. V našem smyslu se jedná o pulsně šířkovou modulaci (Pulse Widh Modulation - PWM). Při této modulaci se mění šířka pulzu v periodě, která zůstává s konstantní délkou. Tím se mění její střední a hodnota. Velká výhoda této regulace je, že má minimální ztráty. Chopper tedy v tomto případě vyjadřuje pojem "pulzní proudový regulátor".

Jak jsem uvedl, je pro ovládání H můstku L298 je určený integrovaný obvod L297. Tady je jeho blokové schema.
Nyní k jednotlivým vývodům:

pin název popis
1 SYNC Vývod je určen pro paralelní chod více krokových motorů v synchronizovaných sítích. Je to výstup chopper oscilátoru Všechny spolupracující L297 musí být synchronizované společně. Pro náš účel je nezajímavý a zůstává nezapojený.
2 GND zem
3 HOME Výstupní tranzistor s otevřeným kolektorem. Otevřený stav tranzistoru, když jsou výstupy ABCD v počátečním stavu  (ABCD = 0101). Tento vývod v hlásí provedení jedné otáčky - elektrické! Skutečné otočení motoru závisí na počtu jeho pólů.
4  A Motorová fáze. Signál pro výkonový stupeň pohonu (H můstku).
5 INH1 V nízkém stavu odpojuje v můstku vývod OUT1 a OUT2 od napětí. Je také využíván pro řízení velikosti fázového proudu.
6  B Motorová fáze. Signál pro výkonový stupeň pohonu (H můstku).
7 C Motorová fáze. Signál pro výkonový stupeň pohonu (H můstku).
8 INH2 V nízkém stavu odpojuje v můstku vývod OUT3 a OUT4 od napětí. Je také využíván pro řízení velikosti fázového proudu.
9  D Motorová fáze. Signál pro výkonový stupeň pohonu (H můstku).
10 ENABLE Ve stavu log. 1 aktivuje H můstky v L298. Při nízké úrovni jsou můstky uzavřeny a nefungují.
11 CONTROL Při nízké úrovni ovládá chopper vývody INH1 a INH2, při vysoké úrovni funguje na vývodech ABCD (pro náš účel, kdy máme nízké napájecí napětí motorku nastavujeme trvale na log. 1.)
12 Vs Vstup napájení.
13 SENS2 Vstup pro měření proudu výkonového stupně fází C a D. (úbytek na odporu RS2 odpovídá velikosti proudu fáze).
14 SENS1  Vstup pro měření proudu výkonového stupně fází A a B. (úbytek na odporu RS1 odpovídá velikosti proudu fáze).
15 Vref Referenční napětí pro obvody chopperu.Napětí přivedené na tento pin určuje špičkový
proud vinutím motoru.
16 OSC RC  článek (R na VCC, C na zem) připojený na tento vývod určuje kmitočet chopperu. Kmitočet je f ≈ 1/0,69RC. Při práci v synchronizované síti jsou vývody u ostatních IO uzemněné.
17 CW/CCW Změna směru otáčení. Smysl otáčení závisí také na zapojení cívek krokového motoru. Změna je synchronizovaná vnitřně a proto směr může být změněný kdykoliv.
18 CLOCK Při nízkém pulsu na tomto vstupu motor udělá jeden krok. Krok se udělá při vzestupné hraně hodinového signálu.
19 HALF/FULL  Při nízkém vstupu se motor otáčí plným krokem. Při vstupu v log. 1 je zvolený poloviční krok. (V našem případě je zvolena druhá varianta.)
20 RESET  Resetuje obvod při log. 0. Obnoví základní stav výstupů (ABCD = 0101).


V dokumentaci tohoto obvodu i v aplikačním listu je uvedeno propojení tohoto obvodu s H můstkem.


Na závěr ještě jeden tip. Použité krokové motorky a desky s řízením jde levně získat na radioamatétské burze. Z desek jde získat potřebné integrované obvody, rychlé diody i trimr. Vrakovat jde nejlépe horkovzdušnou pistolí. Deska je vícevrstvá a tak odsávačka a horkovzdušná stanice bez potřebného nástavce nemají velkou naději na úspěch. Motorek si po mechanické stránce odzkoušíte na místě. Na elektricky vadný jsem ještě nenarazil. Zato jsem ale narazil na vadný obvod L298. Proto je lepší koupit alespoň jednu desku navíc. To je zatím všechno a pokračování bude doufám za týden.