It is currently Wed Oct 17, 2018 3:56 am

НИЛ АСЭМ Научно - исследовательская лаборатория автоматизированных систем экологического мониторинга

Драйвер шагового двигателя A4988

by Admin » Sat Oct 06, 2018 4:30 pm

Драйвер A4988 – предназначен для управления биполярными шаговыми двигателями, работающими от напряжения 8 – 35 В и потребляющими до 2 А на каждую обмотку двигателя.
Image

Драйвер построен на базе одноимённого чипа A4988 производства Allegro, он получил широкое распространение (в роботостроении, станках ЧПУ, 3D принтерах и т.д) благодаря простоте подключения и широкому функционалу. Как и в большинстве драйверов шаговых двигателей, силовая часть чипа A4988 представляет собой сдвоенный Н мост на полевых транзисторах, но больший интерес представляет логическая часть чипа. Драйвер позволяет выбирать размер шага: 1/1, 1/2, 1/4, 1/8 и 1/16 (подробно описано ниже, в разделе «выбор размера шага двигателя»). Чип оснащён множеством схем защит отключающих его при: перегреве, перегрузке по току, коротком замыкании и пониженном питании. Чип автоматически выбирает режим затухания тока (медленный / быстрый) и позволяет ограничивать максимальный выходной ток двигателя (настраивается подстроечным резистором, подробно описано ниже, в разделе «ограничение максимального тока двигателя»).

Назначение выводов драйвера:
• «ENABLE» – Разрешение работы чипа («0» – разрешить работу, «1» – выключить чип).
• «MS1» … «MS3» – Выбор размера шага (устанавливает кратность угла поворота двигателя за 1 шаг).
• «RESET» – Перезагрузка логики чипа («0» – перезагрузить, «1» – обычный режим работы).
• «SLEEP» – Перевод чипа в спящий режим («0» – сон, «1» – обычный режим работы).
• «STEP» – Вход тактовых импульсов (за один импульс двигатель поворачивается на один шаг).
• «DIR» – Выбор направления вращения двигателя («0» – в одну сторону, «1» – в другую сторону).
• «VMOT» – Питание двигателя (8 … 35 В).
• «VLOG» – Питание логики чипа (3 … 5,5 В).
• «1A», «1B» – Подключение первой обмотки двигателя.
• «2A», «2B» – Подключение второй обмотки двигателя.

Схема модуля:
Image

Image

На шине питания двигателя (между выводами VMOT и GND) рекомендуется установить электролитический конденсатор, как можно ближе к плате драйвера. Ёмкость конденсатора должна быть не ниже 1000 мкФ, а его рабочее напряжение должно превышать напряжение в шине питания двигателя минимум на 25%.
Двигатель подключается следующим образом: провода первой обмотки подключаются к выводам 1A, 1B драйвера, провода второй обмотки подключаются к выводам 2A, 2B драйвера. Если вы перепутаете обмотки двигателя (1, 2) или перепутаете начало и конец обмотки (A, B) то двигатель всё равно будет работать. Если двигатель будет вращаться в другую сторону, то поменяйте местами начало и конец (A и B) одной из обмоток (1 или 2).

Примечание:
• Подключение и отключение двигателя от выводов «1A», «1B», «2A», «2B» при наличии питания двигателя VMOT может вывести драйвер из строя.
• У платы драйвера по 8 выводов с каждой стороны, если подключить питание перепутав стороны платы (повернуть плату драйвера на 180°), то она точно выйдет из строя.

Управление двигателем:
Шаговый двигатель это бесколлекторный двигатель, ротор которого вращается не плавно, а шагами (дискретно). Один оборот ротора (360°) состоит из определённого количества шагов. Количество полных шагов в одном обороте указывается в технической документации двигателя.

Управление шаговым двигателем осуществляется через входы «ENABLE», «STEP» и «DIR» драйвера (если считать, что выводы «RESET» и «SLEEP» соединены как на схеме). Подача логического «0» на вход «ENABLE» разрешает работу драйвера. С каждым фронтом импульса на входе «STEP», ротор двигателя будет поворачиваться на один шаг, направление поворота которого будет зависеть от логического уровня на входе «DIR».

Image

Image


Пример управляющего кода для микроконтроллера (на Proton BASIC Compiler):

Code: Select all
Device = 18F452
Xtal = 20

@Config_REQ
@__Config Config1H, OSCS_OFF_1 & HS_OSC_1
@__Config Config2L, BOR_OFF_2 & BORV_20_2 & PWRT_ON_2
@__Config Config2H, WDT_OFF_2 & WDTPS_128_2
@__Config Config3H, CCP2MX_OFF_3
@__Config Config4L, STVR_OFF_4 & LVP_OFF_4 & DEBUG_OFF_4

'-----------------------------------------------------------
All_Digital = TRUE
'-----------------------------------------------------------
Declare LCD_Type ALPHA            ' Тип ЖКИ - буквенно-цифровой
Declare LCD_DTPin PORTB.4         ' Порт данных ЖКИ
Declare LCD_ENPin PORTB.3         ' Управление цепью E
Declare LCD_RSPin PORTB.2         ' Управление цепью RS
Declare LCD_Interface 4  ' 4-х битная разрядность шины данных 
Declare LCD_CommandUs 2000 ' Задержка перед посылкой команды
Declare LCD_DataUs 50  ' Задержка перед посылкой данных
Declare LCD_Lines 2 ' Количество строк ЖКИ

    TRISD=%00000000
    TRISC=%00000000
 
    Dim i As Dword
    Dim n As Dword
    Dim paus  Dword
    Cls
    Clear
    Print At 1 , 1 , "A4988 - puls"
    DelayMS 3000
       
 n = 200  ' количество шагов для поворота вала на 360 градусов
          ' (360/200 - угол поворота на один шаг = 1.8 градус)
 PORTC.0=0   ' включаем работу чипа
 steppi:
 
  PORTC.0=0  ' включаем работу чипа (ENABLE)
  PORTD.1=0  ' вращение вала по часовой стрелке (DIR)
  For i=1 To n
 PulseOut PORTD.0, 500, High '(STEP)
  'Print At 1,1, "n=", Dec i
 Next i
 i=0   
  PORTC.0=1  ' выключеаем работу чипа
 DelayMS 1000
 
 PORTC.0=0   ' включаем работу чипа
 PORTD.1=1   ' вращение вала против часовой стрелки
  For i=1 To n
 PulseOut PORTD.0, 500, High
  'Print At 1,1, "n=", Dec i
 Next i
 i=0
 PORTC.0=1  ' выключеаем работу чипа     
 DelayMS 1000
 GoTo steppi
 End

Питание:
• Напряжение питания логической части драйвера, от 3 до 5,5 В постоянного тока, подаётся на выводы GND и VLOG.
• Напряжение питания двигателя, от 8 до 35 В постоянного тока, подаётся на выводы GND и VMOT.

Спецификация:
• Напряжение питания двигателя: 8 … 35 В.
• Максимальный ток на одну обмотку двигателя: 1 А без радиатора, (2 А с радиатором)*.
• Напряжение питания логической части драйвера: 3 … 5,5 В.
• Размер одного шага двигателя: от 1 до 1/16 полного шага.
• Защита: от перегрева, от перегрузки по току, от короткого замыкания, от пониженного питания.
• Габариты платы драйвера: 20×15 мм.
• Габариты радиатора: 9x5x9 мм.

Литература:
1. Производитель чипа.
2. Фирменная документация.
3. RB-Pol-176


>> Страница оформляется
Admin
Site Admin
 
Posts: 203
Joined: Wed Sep 20, 2017 9:55 am

Return to Промежуточные исследования и разработки

cron

User Menu

Login