режим Контроллер униполярного шагового двигателя на основе микроконтроллера PIC18F2320. Контроллер поддерживает управляющие сигналы STEP, DIR и ENABLE. В контроллере реализован микрошаговый режим и режим удержания с понижением тока фаз.

 

Микрошаговый контроллер шагового двигателя на базе PIC18F2320 V4.0

 

Особенности контроллера униполярного двигателя PIC BINAR CNC 4.0:

  • Аппаратная ШИМ регулировка ограничения тока фаз
  • Режим удержания при отсутствии сигнала STEP более 2-х секунд (при указанных номиналах 30% от номинала)
  • Больший диапазон напряжения и тока фаз (зависит от силовой части контроллера)
  • Использование универсальных управляющих сигналов STEP, DIR, ENABLE.
  • Работа в режимах «полный шаг», «полушаг» и «микрошаг» (FULL STEP/ HALF STEP/MICRO STEP)
  • Рекомендуемое максимальное рабочее напряжение силовой части до 90В

Микрошаговый контроллер шагового двигателя на базе PIC18F2320 V4.0

 

Регулировка тока фаз осуществляется с помощью подстроечных резисторов R2 и R4.

Перемычками Jmp1-Jmp3 на плате переключаются режимы работы «шаг», «полушаг» и «микрошаг», при изменении режимов работы необходим перезапуск контроллера.

 

Режимы работы            Jmp1        Jmp2        Jmp3

1                                  on            on            on

1/2                               off            on            on

1/4                               on            off            on

 

Контроллер тестировался с униполярным шаговым двигателем PL57H76-3.0-6 (1 Ом, 3 А),  нагрев двигателя был в пределах рабочего режима, нагрев контроллера минимальный (подаваемое напряжение 24 В, ток 1.2 А), но радиатор для силовой части крайне рекомендуется (габариты зависят от мощности двигателя, в нашем случае он раза в три больше требуемого, просто такой был под рукой...). Тестировался контроллер от генератора импульсов и под управлением программы K-cam. Максимальная частота следования сигнала STEP в режиме шаг и полушаг - 100 кГц, в режиме микрошаг - 50 кГц. Мы при тестах получили максимальную скорость 1250 оборотов в минуту при 1/4 шага.

 

При  разработке схемы был проверен режим работы полевых транзисторов с использованием драйверов (1.2 А) на «раскачку» затворов, температурный режим практически не изменился (разница около 10 градусов), пришли к выводу что основной нагрев приходится на защитные диоды полевых транзисторов, исходя из этого управление оставили напрямую с логики. На осциллографе (С1-117) фронт нарастания и спада выглядел очень достойно.

 

Печатная плата контроллера разведена в двухстороннем варианте под «ЛУТ». Силовые транзисторы T1 - T4 и стабилизатор VR1 монтируются на плату с нижней стороны печатной платы (пластиком к плате) для удобства крепления радиатора (как на фото). Изоляция транзисторов и стабилизатора через теплопроводящие прокладки от радиатора ОБЯЗАТЕЛЬНА!!! Транзисторы не менее чем с двойным запасом по подаваемому напряжению на силовую часть.

 

Микрошаговый контроллер шагового двигателя на базе PIC18F2320 V4.0

 

НАСТРОЙКА

  1. Установить подстроечные резисторы R2 и R4 в одинаковое положение, рассчитав нужное сопротивление исходя из требуемого тока фазы: Rп = 56000 / ( 3,57 / ( 0,27 I ) – 1 )). Формула под конкретные номиналы указанные в схеме!!!
  2. При наличии осциллографа проконтролировать формы сигналов как приведено ниже на 1/4 шага при частоте STEP 2 Кгц (значение частоты не критично, просто наши осциллограммы при вышеуказанных параметрах):

 

Опорное напряжение для микрошага, контролируется на С1 и С2

Опорное напряжение для микрошага, контролируется на С1 и С2

 

Форма напряжение на выходе LM358 промодулированое ШИМом

Форма напряжение на выходе LM358 промодулированое ШИМом

 

 

Видео-ролик разгона шагового двигателя PL57H76-3.0-6 в режиме 1/4 шага, напряжение питания силовой части 24 вольта, ток 0,8 ампер на фазу. Генерация импульсов STEP подавалась с тестового макета автономного контроллера управления станком ЧПУ. Максимальные полученные обороты составили около 1000 об/мин., с учетом некондиционного двигателя (отсутствие осевой центоровки) и скачкообразным повышением частоты (имитация работы K-CAM). 

 

Схема контроллера в формате sPlan 6.0, разводка печатной платы под ЛУТ в формате Sprint-Layout 5.0 и файл прошивки в формате.hex вы можете скачать ниже:

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

Плата  в одностороннем варианте с перемычками (не тестировалась):

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

 

Вместо PIC18F2320 можно использовать PIC18F2220, но в интернет магазинах они дороже..., кому очень надо пишите в личку, прошивку в.hex под него вышлю.

 

 

Опорное напряжение на С1 и С2 в режиме 1/16 и 1/32 шага

Опорное напряжение на С1 и С2 в режиме 1/16 и 1/32 шага

 

P.S. Данная информация предоставлена не для коммерческого использования. 


Источник: http://robozone.su/cnc-home/48-mikroshagovyjj-kontroller-shagovogo-dvigatelja-na.html



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Мифы о микрошагах или есть ли смысл делить шаг до бесконечности Вязанные платья спицами для детей до года

Драйвер шагового двигателя микрошаговый режим Драйвер шагового двигателя микрошаговый режим Драйвер шагового двигателя микрошаговый режим Драйвер шагового двигателя микрошаговый режим Драйвер шагового двигателя микрошаговый режим Драйвер шагового двигателя микрошаговый режим Драйвер шагового двигателя микрошаговый режим Драйвер шагового двигателя микрошаговый режим Драйвер шагового двигателя микрошаговый режим