0706
Krokový motor - 6
06.11.2011

Na desce H můstku je v definitivní verzi rozdělené napájení motoru a logiky. Podařilo se mi propašovat kus zařízení do mrazáku na test. Odpory vlivem ztuhlého maziva byly větší než jsem očekával. Proto je nyní motor napájený vyšším napětím.
Nyní se uplatní pulsní šířková modulace pro regulaci proudu vinutím. Pro regulaci jsem zvolil variantu řízení můstku. To znamená na vývodu 11 - CONTROL vysokou úroveň. Protože je to modulace která není v radioamatérské praxi běžná, tak pro názornost ještě dva příklady průběhů.

Na horním snímku je vidět nepravidelné "naporcování" stejnosměrného průběhu tak, aby byla dodržená zvolená hodnota efektivního proudu. Na druhém snímku je zřetelná regulace během jednoho impulsu do vinutí fáze krokového motoru. Činitel plnění průběhu je cca 72%. Údaj o plnění na druhém obrázku neberte vážně. Je do něj započítaná i doba kdy měl impuls nízkou úroveň.

 

Deska řízení můstku.
Nejdřív to, co se nepovedlo. Na desce byl ještě umístěn časovač s 555 a IO 7400. Časovač dával impulzy s kmitočtem 300 Hz, obvod 7400 ovládal signál CLOCK a Uref současně. Procesor ovládal jenom hodiny a REVERS. Všechno běželo parádně až do té doby, než jsem začal v programu počítat impulzy z vývodu HOME. Na tom jsem ztroskotal. Nejdřív jsem si myslel, že pocesor nestíhal a počítání se mi nepodařilo. Pravda byla podstatně jednodušší. Na vývodu HOME během otáčení žádné impulzy nejsou. Nízká úroveň je na něm pouze když motor stojí. Při otáčení je odpojený a tváří se neutrálně. Takže vývod HOME na této desce skončil a dál ho nepoužívám.
Obvod je v zapojení podle katalogového listu. Navíc je jenom zdroj referenčního napětí z děliče R4 a R5 s výstupem blokovaným kondenzátorem C1. Přes diodu D1 připojuje procesor střed děliče na zem. Úbytek na diodě a přechodu na výstupu oddělovacího obvodu procesoru (74541) dává přesně to správné napětí pro omezení proudu motoru. Změna chodu mezi plným a polovičním krokem je propojkou J3. Myslím, že je zbytečné v tomto případě ovládání procesorem.

Pro řízení motoru jsou k dispozici tři vstupní a jeden výstupní signál:
  1. clock, impulzy pro chod motoru. 
  2. Vref pro omezení proudu motoru pulzní šířkovou modulací.
  3. revers, změní smysl otáčení. Směr otáčení závisí také na zapojení cívek motoru. Je nutné požadovaný směr odzkoušet a buď přehodit smysl cívek motoru nebo upravit program.
  4. kalibr, signál z čidla umístěného na poháněném kole o dosažení kalibrační polohy.
V programu se nemusíme starat o pomocné funkce. To za nás dělá obvod L297. Procesor má ulehčenou práci, podstatně se zkrátila doba cyklu a zmenšil nárok na jeho paměťový prostor.

Nastavení proudu motorem.
Trimr R5 nastavíme tak, aby se motor spolehlivě rozbíhal a otáčel. Při velkém proudu je motorek poměrně hlučný. V době kdy se motor netočí a zůstává přidržený v poloze, je proud omezen uvedením vstupu Uref na logickou nulu. Naměřené hodnoty jsou v následující tabulce.

motor
jedna fáze
odběr  při chodu 155 mA
odběr při zabrzděném stavu 70 mA
napájecí napětí 12 V

Využijeme toho, že odpory R12 a R13 na desce H-můstku mají odpor R = 1Ω. Úbytek na nich v mV se proto rovná proudu jednoho vinutí v mA. Podle toho snadno nařídíme velikost Uref trimrem R5.