Opis produktu: Pololu A4988 - sterownik silnika krokowego RepRap 35 V / 2 A
Układ umożliwia sterowanie silnikiem krokowym przy pomocy urządzenia pozwalającego generować stany logiczne np. Arduino, STM32Discovoery, Raspberry Pi lud dowolnego mikrokontrolera. Moduł Pololu charakteryzuje się bardzo prostą obsługą. Aby obrócić silnik o krok należy podać na wyprowadzenie STEP stan wysoki (logiczną jedynkę), kolejna sekwencja zera i jedynki przesunie silnik o kolejny krok itd. Wybór kierunku odbywasię poprzez podanie odpowiedniego stanu na wyprowadzenie DIR (np. stan niski - obroty zgodnie ze wskazówkami zegara, stan wysoki - przeciwnie). Sterownik posiada również możliwość wyboru rozdzielczości pracy silnika. Regulator krokowy A4988 - Arduino i Raspberry Pi to idealne połączenie do sterowania silnikiem krokowym.
Podłączenie sterownika
Aby sterować silnikiem krokowym bipolarnym należy podłączyć układ zgodnie z poniższym rysunkiem. W przypadku sterowania silnikiem unipolarnym należy zapoznać się z instrukcją. Jeśli nominalne napięcie silnika jest niższe niż wymagane zasilanie sterownika (8 V) należy ręcznie, za pomocą potencjometru ustawić limit prądu.
A. Zasilanie logiki, B. Zasilanie silnika, C. Mikrokontroler.
Rysunek przedstawia minimalne podłączenie sterownika. Pin RESET nie jest domyślnie podłączony, aby uruchomić układ należy na niego podać stan wysoki. Można tego dokonać łącząc go z sąsiadującym pinem SLEEP.
Zasilanie
Do zasilania części logicznej modułu wymagane jest napięcie z zakresu 3 V do 5,5 V, które należy doprowadzić do pinuVDD. Napięcie zasilania silnika z zakresu od 8 V do 35 V podawane jest na pinVMOT. Układem można sterować silnikami o nominalnym napięciu niższym niż wymagane 8 V. W tym celu należy ograniczyć maksymalny pobór prądu za pomocą potencjometru, tak aby nie przekroczyć dopuszczalnego natężenia silnika. Np. dla silnika o rezystancji 5 Ω na cewkę i poborze prądu 1 A, nominalne napięcie zasilania to 5 V. Zasilając napięciem 12 V należy ograniczyć prąd, tak aby nie przekroczył wartości 1 A.
Pozostałe wejścia
Jeden impuls podany na pin STEP powoduje jeden krok silnika w kierunku wybranym poprzez podanie odpowiedniego stanu logicznego na pin DIR. Wyprowadzenia STEP oraz DIR nie są wewnętrznie podciągnięte. Jeśli silnik ma się kręcić tylko w jednym kierunku pin DIR można na stałe podłączyć do VCC lub GND.
Układ posiada jeszcze trzy wejścia do kontrolowania poboru mocy: RESET SLP i EN ich opis znajduję sie w dokumentacji . Należy zwrócić uwagę, że pin RESET nie jest do niczego podciągnięty. Jeśli nie będzie używany można podpiąć go do sąsiadującego pinu SLEEP.
Odprowadzanie ciepła
Płytka została zaprojektowana tak, aby mogła odprowadzić ciepło przy poborze prądu około 1A na cewkę. Jeśli prąd będzie znacznie wyższy należy zastosować zewnętrzny radiator do którego montażu można użyć kleju termoprzewodzącego.
A4498 - Schemat
Układ zawiera niezbędne komponenty pasywne do poprawnego działania sterownika. Schemat połączeń przedstawiony został na rysunku obok.
|
Uwaga! Podłączanie i odłączanie silnika, podczas gdy sterownik jest włączony może uszkodzić układ. |
Rozdzielczość
Rozmiar kroku wybierany jest za pomocą wejść MS1, MS2, MS3. Możliwe ustawienia pokazane zostały w tabeli poniżej. Wejścia MS1, MS2 oraz MS3 mają wewnętrzny rezystor pull-down (100kOm).
| MS1 | MS2 | MS3 | Rozdzielczość |
| niski | niski | niski | Pełny krok |
| wysoki | niski | niski | 1/2 kroku |
| niski | wysoki | niski | 1/4 kroku |
| wysoki | wysoki | niski | 1/8 kroku |
| wysoki | wysoki | wysoki | 1/16 kroku |
Specyfikacja sterownika A4988:
- Napięcie zasilania silnika: 8 V - 35 V
- Prąd: maks. 1 A na cewkę ( przy zastosowaniu chłodzenia do 2 A)
- Napięcie zasilania części logicznej: 3 V - 5,5 V
- Prosty interfejs sterowania
- Praca w 5 różnych trybach: pełny krok, 1/2, 1/4, 1/8 oraz 1/16 kroku
- Możliwość regulacji prądu pobieranego przez silnik za pomocą potencjometru
- Ochrona przed przegrzaniem układu
- Moduł jest w pełni kompatybilny ze poprzednikiem: A4983
Zestaw zawiera:
- Moduł ze sterownikiem silnika krokowego A4988
- Listwę goldpin - 1x16
A4988 - Regulacja - Ograniczenie prądu
Układem można sterować silnikami o nominalnym napięciu niższym niż wymagane 8 V. W tym celu należy ograniczyć maksymalny pobór prądu za pomocą potencjometru, tak aby nie przekroczyć dopuszczalnego natężenia silnika. Np. dla silnika o rezystancji 5 Ω na cewkę i poborze prądu 1 A, nominalne napięcie zasilania to 5 V. Zasilając napięciem 12 V należy ograniczyć prąd, tak aby nie przekroczył wartości 1 A.
Regulator krokowy A4988 pozwala na aktywne ograniczenie prądu przy pomocy potencjometru. Jednym ze sposobów wprowadzenia ograniczenia jest ustawienie sterownika w tryb pełnego kroku oraz pomiar prądu przepływającego przez jedną cewkę bez podawania sygnału na wejście STEP. Zmierzony prąd to 70% ustawionego limitu (obie cewki są zawsze włączone i ograniczone do 70% w trybie pełnego kroku). Innym sposobem jest pomiar napięcia na wyprowadzeniu REF (oznaczonego kółkiem na płytce drukowanej) oraz obliczenie aktualnego limitu (rezystory pomiarowe mają wartość 0.05Ω). Więcej szczegółów w dokumentacji układu A4988.
