Контроллер шагового двигателя на микроконтроллере PIC18F2320

Данная схема представляет собой контроллер позволяющий управлять униполярным шаговым двигателем построенный на микроконтроллере PIC18F2320. Эта схема управления шаговым двигателем обеспечивает контроль при помощи сигналов DIR, STEP и ENABLE. Контроллер поддерживает режим удержания снижением тока фаз и режим микрошага.

Технические показатели устройства

• Регулировка ограничения тока фаз осуществляется аппаратным ШИМ.
• Состояние удержания если нет управляющего сигнала «STEP» свыше двух сек.
• Применение многофункциональных управляющих сигналов DIR, STEP, ENABLE.
• Функционирование в трех режимах «микрошаг», «полный шаг» и «полушаг».
• Максимальное номинально напряжение силовой части схемы не более 90 вольт. 

Непосредственная регулировка тока фаз выполняется посредством подстроечных сопротивлений R7 и R8. Для переключения между режимами работы предназначены три перемычки (Jp1-Jp3). После преставления перемычек нужно выключить контроллер и повторно включить.

Работа контроллера проверялась на униполярном шаговом двигателе (1 Ом, 3 А), перегрева двигателя не было, его температура была в допустимых пределах. Однако для силовой части схемы очень желателен теплоотвод, размер которого зависит от потребляемой мощности шагового двигателя.

Проверялся контроллер от генератора сигналов и с помощью программы K-cam. В режиме шаг и полушаг предельная выходная частота сигнала «STEP» составляет 100 кГц, а в режиме микрошаг частота сигнала составляет 50 кГц. В ходе тестирования была получена максимальная частота вращения шагового двигателя около 1250 об/мин в режиме 1/4 шага.

Двухсторонняя печатная плата данного контроллера для управления шаговым двигателем спроектирована под ЛУТ. Мощные транзисторы VT1 — VT4  устанавливаются на печатную плату с нижней стороны (пластмассовой частью корпуса к плате) для того чтобы легко закрепить их к радиатору через теплопроводящие прокладки (слюдяные пластинки).

Операционный усилитель LM358 возможно заменить отечественным аналогом КР1040УД1. Питание схемы осуществляется от стабилизированного источника питания построенного на стабилизаторе 78l05, который можно заменить на КР1157ЕН5А. Транзисторы VT1…VT4: IRLZ44N – до 24 вольт, IRL540L – до 48 вольт, IRL640 – до 90 вольт. Микросхему 74HC08 можно заменить отечественной КР1564ЛН1.

При настройки необходимо выставить подстроечные сопротивления R7 и R8 в одинаковое положение, определив необходимое сопротивление отталкиваясь от нужного тока фазы: Rп = 56000 / ( 3,57 / ( 0,27 * I ) – 1)).

Скачать прошивку и печатную плату (1,6 MiB, скачано: 2 887)

www.robozone.su