Этот драйвер 4-х проводного биполярного шагового двигателя может найти множество применений при проектировании систем автоматизации или игрушек. Несмотря на простоту конструкции, система характеризуется рядом полезных функциональных особенностей.
Принципиальная схема драйвера биполярного шагового двигателя показана на следующем рисунке.
Драйвер запитан от источника постоянного напряжения 12В. Диод VD1 (1N4007) защищает схему от ошибочного подключения полярности входного напряжения, а конденсаторы С2…С5 выполняют роль фильтра питания.
Входное напряжение подается на стабилизатор напряжения DA1 (78L05), который обеспечивает необходимое напряжение +5 В для работы микроконтроллера.
Работой драйвера шагового двигателя управляет микроконтроллер DD1 (ATtiny261), работающий от внутреннего тактового генератора.
Непосредственное силовое управление шаговым двигателем осуществляется микросхемой DD2 (L293D), представляющая собой сборку из двух H-мостов.
Потенциометр R1 используется для регулировки скорости вращения. Светодиод HL1 показывает состояние работы устройства.
Переключатели Direct и Start/Stop используются для управления выбором направления вращения и торможением двигателя, соответственно.
Перемычки 1/0,5 и ST/DY используются для настройки режима работы драйвера. Перемычка 1/0,5 используется для выбора режима работы двигателя. Если перемычки нет — пошаговая работа, перемычка установлена - полшага.
Пошаговая работа является самым простым способом управления шаговым двигателем, а полушаговая работа заключается в добавлении промежуточных состояний в управлении. На практике это приводит к плавной работе двигателя, но увеличивает потребление тока примерно на 50-60%.
Перемычка ST/DY предназначена для выбора способа торможения двигателя. Нет перемычки — статическое торможение, перемычка установлена – динамическое торможения.
При торможении шагового двигателя в динамическом режиме торможение осуществляется за счет подачи напряжения на соответствующую катушку. На практике это приводит к блокировке оси двигателя в одной точке, но вызывает значительное потребление тока и нагрев обмоток.
Торможение в статическом режиме осуществляется путем отключение питания двигателя. При этом происходит минимальное потребление тока (состояние покоя), но при этом ось двигателя может свободно провернуть.
Все изменения в конфигурации контроллера, сделанные с помощью перемычек 1/0,5 и ST/DY, будут активны только после сброса напряжения питания.
Схема в Proteus:
Скачать прошивку и модель в Proteus (16,3 KiB, скачано: 1 009)
