خوش امدید(avr) - موتور پله ای stepper motor

استپ موتور نوعی موتور مثل موتورهای DC است که حرکت دورانی توليد می کند. با اين تفاوت که استپ موتورها دارای حرکت دقيق و حساب شده تری هستند.
· اين موتورها به صورت درجه ای دوران می کنند و با درجه های مختلف در بازار موجود هستند.
· موتورهای پله ای موجود در بازار معمولا در دو نوع ۵ يا ۶ سيم يافت می شود.
· موتور ديسک سخت يک نمونه موتور پله‌ای است.

· کاربرد اصلی اين موتورها در کنترل موقعيت است.
· اين موتورها ساختار کنترلی ساده‌ای دارند. لذا در ساخت ربات کاربرد زيادی دارند. بطوريکه به تعداد پالسهايی که به يکی از پايه‌های راه ‌انداز آن ارسال می‌شود موتور به چپ يا راست می‌چرخد.
· استفاده از موتور پله‌ای مشکلاتی از جمله وزن زياد، قيمت بالا و قدرت بسيار کم را بدنبال دارد.
اصول کار موتور پله‌ای
· واژه پله به معنی چرخش به اندازه درجه تعريف شده موتور است.
مثلاً موتور پله‌ای با درجه ۱.۸ بايد ۲۰۰ پله حرکت کند تا ۳۶۰ درجه يا يک دور کامل بچرخد.
· يک استپ موتور با درجه ۱۵ فقط بايد ۲۴ پله برای يک دور کامل انجام دهد
به اين ترتيب هرچه تعداد پلههای يک موتور بيشتر باشد دقت چرخش آن افزايش میيابد.

· مکانيسم کنترلی موتور پله ای طوريست که امکان کنترل سرعت به سادگی ميسر می شود.

در حالت عادی ميزان چرخش موتور به تعداد پالسهای اعمالی و گام موتور بستگی دارد. هر پالس يک پله موتور را می‌چرخاند.
· با تحريک دو فاز مجاور در موتور می‌توان موتور را به اندازه نيم پله حرکت داد. به اين ترتيب تعداد پله‌های موتور دو برابر می‌شود و در نتيجه دقت چرخش موتور هم دوبرابر می گردد.

روشهای درایو موتور پله ای((steper motor:

چون میکرو کنترلر نمی تواند جریان کافی برای راه اندازی موتور پله ای( (steper motor

را تامین کند لذا از درایور یا راه انداز استفاده میگردد.به عنوان درایور می توان از ترانزیستور یا از تراشه هایی چون ULN2001A , ULN2002A , ULN2003A , ULN2004A , L293D ,L298 , …

استفاده کرد که به اختصار توضیحاتی راجع به تراشه L298 داده می شود.

درایور L298 یکی از قطعات مناسب جهت راه اندازی موتور است که با توجه به جریان دهی مناسب ( تا یک آمپر در هر کانال ) می تواند نیاز بسیاری از پروژه ها را مرتفع سازد. این قطعه می تواند دو موتور را به صورت مجزا راه اندازی کرده و جهت گردش آنها را کنترل نماید. که این کنترل توسط اعمال ولتاژ به چهار ورودی منطقی این قطعه صورت می گرد. ( برای هر موتور دو ورودی ) که می توان خروجی میکروکنترلر یا مدارات حسگر را به صورت مستقیم به این چهار ورودی متصل نمود و به راحتی موتور را کنترل کرد.

تشریح پایه های درایور موتور L298 :

Pin 1. CURRENT SENSING A:

از این پایه جهت کنترل جریان موتور A استفاده می گردد. همچنین می توان این پایه را به صورت مستقیم به خط منفی مدار GND اتصال داد که در این صورت کنترلی بر روی جریان وجودندارد.

Pin 2. OUTPUT 1:

این پایه به یکی از ترمینالهای موتور A متصل می گردد . همچنین دیودها نیز جهت حفاظت به همین پایه متصل می شوند.

:Pin 3. OUTPUT 2

این پین به ترمینال دیگر موتور A متصل شده و دیودها نیز مانند نقشه به آن متصل می گردند.

Pin 4. SUPPLY VOLTAGE (VS):

به پایه باید ولتاژ مورد نظر خود جهت اعمال به موتورها را متصل نمایید. این ولتاژ با توجه به موتورهای مورد استفاده شما حداکثر تا 46 ولت می تواند افزایش یابد. به برای ساخت رباتهای کوچک به طور معمول بین 6 تا 12 ولت است.

Pin 5. INPUT 1 TTL Compatible Inputs 1 to drive Motor A:

این پایه باید به صفر یا پنج ولت متصل گردد که همراه با پین 7 می توانند جهت گردش موتور را مشخص نمایند.

Pin 6. ENABLE A TTL Compatible Enable Input for Motor A:

این پایه جهت روشن و خاموش کردن موتور A و در بیشتر مواقع جهت اعمل فرکانس PWM به موتور استفاده می گردد. پنج ولت موتور را روشن و صفر موتور را خاموش می کند.

Pin 7. INPUT 2 TTL Compatible Inputs 2 to drive Motor A:

این پایه باید به صفر یا پنج ولت متصل گردد که همراه با پین 5 می توانند جهت گردش موتور را مشخص نمایند.

: Pin 8. GND

اتصال به خط منفی مدار GND

Pin 9. LOGIC SUPPLY VOLTAGE (VSS) :

اتصال به 5 تا 7 ولت

Pin10. INPUT 3 TTL Compatible Inputs 1 to drive Motor B:

این پایه باید به صفر یا پنج ولت متصل گردد که همراه با پین 12 می توانند جهت گردش موتور B را مشخص نمایند.

Pin 11. ENABLE B TTL Compatible Enable Input for Motor B:

این پایه جهت روشن و خاموش کردن موتور B و در بیشتر مواقع جهت اعمل فرکانس PWM به موتور استفاده می گردد. پنج ولت موتور را روشن و صفر موتور را خاموش می کند.

Pin 12. INPUT 4 TTL Compatible Inputs 2 to drive Motor B:

این پایه باید به صفر یا پنج ولت متصل گردد که همراه با پین 10 می توانند جهت گردش موتور B را مشخص نمایند.

Pin 13. OUTPUT 3 :

این پایه به یکی از ترمینالهای موتور B متصل می گردد . همچنین دیودها نیز جهت حفاظت به همین پایه متصل می شوند . ( به نقشه مدار توجه کنید )

:Pin 14. OUTPUT 4

این ترمینال دیگر موتور B متصل می گردد . همچنین دیودها نیز جهت حفاظت به همین پایه متصل می شوند . ( به نقشه مدار توجه کنید )

Pin 15. CURRENT SENSING B :

از این پایه جهت کنترل جریان موتور B استفاده می گردد. همچنین می توان این پایه را به صورت مستقیم به خط منفی مدار GND اتصال داد که در این صورت کنترلی بر روی جریان وجود ندارد.

نمونه ای از برنامه راه اندار موتور پله ای STEPER MOTOR به زبان بیسیک:

$regfile="m32def.dat"

$crystal=8000000

Config porta=output

Dim a as byte , b as byte , e as byte

e=128

for b=1 to 4

rotate e ,left

porta=e

waitms 20

next b

loop

end

توضیح راجع به برنامه اینکه هر 20 میلی ثانیه مقدار 1 در پورت A شیفت پیدا می کند.این امر باعث به حرکت در آمدن STEPER MOTOR می شود. در ضمن حتما باید از درایور برای راه اندازی موتور استفاده کرد.

منبع:tabrizmicro.blogfa.com