Opis produktu: MP6500 - sterownik silnika krokowego 35V/2A - z cyfrową regulacją prądu - zmontowany - Pololu 2969
Układ umożliwia sterowanie silnikiem krokowym przy pomocy urządzenia pozwalającego generować stany logiczne np. Arduino, STM32Discovoery, Raspberry Pi lub 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 odbywa się 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.
Specyfikacja techniczna sterownika
- Napięcie zasilania silnika: od 4,5 V do 35 V
- Prąd: maks. 1,8 A na cewkę (przy zastosowaniu chłodzenia do 2 A)
- Napięcie zasilania części logicznej: od 3,3 V do 5 V
- Prosty interfejs sterowania
- Praca w 4 różnych trybach: pełny krok, 1/2, 1/4 oraz 1/8
- Cyfrowa regulacja prądu
- Ochrona przed przegrzaniem układu
- Wymiary modułu: 20 x 15 mm
|
Moduł posiada wlutowane złącza goldpin. W naszej ofercie również wersja bez zamontowanych złącz. |
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 (4,5 V) należy cyfrowo ustawić limit prądu.
Rysunek przedstawia minimalne podłączenie sterownika. Pomiędzy pinem zasilającym silnik i masą należy umieścić rezystor w wartości +/- 100 µF
Zasilanie modułu
Do zasilania części logicznej modułu wymagane jest napięcie z zakresu 2,5 V do 5 V, które należy doprowadzić do pinu Sleep. Napięcie zasilania silnika z zakresu od 4,5 V do 35 V podawane jest na pin VMOT. Układem można sterować silnikami o nominalnym napięciu niższym niż wymagane 4,5 V. W tym celu należy ograniczyć maksymalny pobór prądu, 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.
|
Uwaga! Podłączanie i odłączanie silnika, podczas gdy sterownik jest włączony może uszkodzić układ. |
Rozdzielczość i rozmiar kroku
Rozmiar kroku wybierany jest za pomocą wejść MS1, MS2. Możliwe ustawienia pokazane zostały w tabeli poniżej. Wejścia MS1 oraz MS2 mają wewnętrzny rezystor pull-down (500 kΩ).
| MS1 | MS2 | Rozdzielczość |
| niski | niski | Pełny krok |
| wysoki | niski | 1/2 kroku |
| niski | wysoki | 1/4 kroku |
| wysoki | wysoki | 1/8 kroku |
Pozostałe wejścia
Jeden impuls podany na pin STEP powoduje jeden krok silnika w kierunku wybranym poprzez podanie odpowiedniego stanu logicznego na pin DIR. Jeżeli silnik ma się kręcić tylko w jednym kierunku można pin DIR pozostawić rozłączony.
Układ ma dwa różne wejścia do kontrolowania zasilania: SLEEP i ENBL ich opis znajduje się w dokumentacji. Należy zwrócić uwagę, że sterownik ciągnie oba te piny przez wewnętrzne rezystory obniżające 500 kΩ. Domyślnie stan SLEEP uniemożliwia działanie silnika, musi być na niego podany stan wysoki (może być podłączony bezpośrednio do zasilania logicznego od 2,5 do 5 V lub może być sterowany przez podłączenie do cyfrowego wyjścia MCU). Domyślny stanem ENBL jest włączenie sterownika, może zostać rozłączony.
Wyjście FAULT wyłącza się gdy mostki F i H są wyłączone w wyniku zabezpieczenia prądowego, przed przepięciem, wyłączenia termicznego lub zabezpieczeniami przed obniżeniem napięcia. Łączy się z pinem SLEEP za pomocą rezystora 10 kΩ, który działa podobnie jak FAULT. Gdy SLEEP posiada stan wysoki, nie jest potrzebne podłączenie FAULT.
|
Uwaga! W wyniku podłączenia SLEEP i FAULT i wystąpieniu usterki, napięcie na pinie SLEEP może spaść poniżej 2,1 V jeśli nie jest on wystarczająco wzmocniony. Zalecane jest użycie rezystora min. 4,7 kΩ z tym wyprowadzeniem lub podłączyć SLEEP bezpośrednio do VCC. |
Ograniczenie prądu
Aby osiągnąć wysokie prędkości, zasilanie silnika zwykle musi być wyższe, niż byłoby to możliwe bez ograniczenia prądowego. Np. silnik krokowy może mieć maksymalną wartość prądową 1 A z rezystancją cewki 5 Ω, co wskazywało by na maksymalne zasilanie silnika napięciem 5 V. Używanie tego silnika z napięciem 9 V umożliwiłoby większe prędkości, ale prąd musi być ograniczony do wartości poniżej 1 A, aby zapobiec jego uszkodzeniu.
Sterownik wykorzystuje wyjścia I1 oraz I2 do ustawienia limitu prądu. Jeśli oba I1 i I2 są rozłączone, bieżący limit domyślnie wynosi 0,5 A.
| I1 | I2 | Limit prądu |
| Z | Z | 0,5 A |
| niski | Z | 1 A |
| Z | niski | 1,5 A |
| niski | niski | 2 A |
Odprowadzanie ciepła
Płytka została zaprojektowana tak, aby mogła odprowadzić ciepło przy poborze prądu około 1,8 A na cewkę. Jeśli prąd będzie znacznie wyższy należy zastosować zewnętrzny radiator do którego montażu można użyć kleju termoprzewodzącego.
Schemat układu
Układ zawiera niezbędne komponenty pasywne do poprawnego działania sterownika. Schemat połączeń przedstawiony został na rysunki poniżej.
Przydatne linki |
