Οι βηματικοί κινητήρες βρίσκονται σε αυτοκίνητα, εκτυπωτές, υπολογιστές, πλυντήρια, ηλεκτρικές ξυριστικές μηχανές και πολλές άλλες συσκευές από την καθημερινότητα. Ωστόσο, πολλοί ραδιοερασιτέχνες εξακολουθούν να μην ξέρουν πώς να κάνουν έναν τέτοιο κινητήρα να λειτουργεί και τι είναι στην πραγματικότητα. Ας μάθουμε λοιπόν πώς να χρησιμοποιούμε έναν βηματικό κινητήρα.
Οι βηματικοί κινητήρες αποτελούν μέρος μιας κατηγορίας κινητήρων γνωστών ως κινητήρες χωρίς ψήκτρες. Περιελίξεις βηματικός κινητήραςαποτελούν μέρος του στάτορα. Ο ρότορας περιέχει έναν μόνιμο μαγνήτη ή, για περιπτώσεις με μεταβλητή μαγνητική αντίσταση, ένα μπλοκ γραναζιών από μαλακό μαγνητικό υλικό. Όλες οι μεταγωγές πραγματοποιούνται από εξωτερικά κυκλώματα. Συνήθως, το σύστημα κινητήρα-ελεγκτή είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να είναι δυνατή η μετακίνηση του ρότορα σε οποιαδήποτε σταθερή θέση, δηλαδή το σύστημα ελέγχεται από τη θέση. Η κυκλική τοποθέτηση του ρότορα εξαρτάται από τη γεωμετρία του.
Τύποι βηματικών κινητήρων
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι βηματικών κινητήρων: κινητήρες μεταβλητής επαγωγής, μόνιμοι μαγνήτεςκαι υβριδικούς κινητήρες.
Κινητήρες Μεταβλητής Επαγωγήςχρησιμοποιήστε μόνο το παραγόμενο μαγνητικό πεδίο στον κεντρικό άξονα, με αποτέλεσμα να περιστρέφεται και να ευθυγραμμίζεται με την τάση των ηλεκτρομαγνητών.
Κινητήρες μόνιμου μαγνήτηπαρόμοια με αυτά, εκτός από το ότι ο κεντρικός άξονας είναι πολωμένος στους βόρειους και νότιους μαγνητικούς πόλους, οι οποίοι θα τον περιστρέφουν ανάλογα ανάλογα με το ποιοι ηλεκτρομαγνήτες είναι ενεργοποιημένοι.
Υβριδικός κινητήραςείναι συνδυασμός των δύο προηγούμενων. Ο μαγνητισμένος κεντρικός άξονας του έχει δύο σετ δοντιών για τους δύο μαγνητικούς πόλους, οι οποίοι στη συνέχεια ευθυγραμμίζονται με δόντια κατά μήκος των ηλεκτρομαγνητών. Λόγω του διπλού σετ δοντιών στον κεντρικό άξονα, υβριδικός κινητήραςέχει το μικρότερο διαθέσιμο μέγεθος stepper και επομένως είναι ένας από τους πιο δημοφιλείς τύπους βηματικών κινητήρων.
Υπάρχουν επίσης δύο ακόμη τύποι βηματικών κινητήρων: μονοπολικήΚαι διπολικός. Σε ένα θεμελιώδες επίπεδο, αυτοί οι δύο τύποι λειτουργούν ακριβώς το ίδιο. ηλεκτρομαγνήτες που περιλαμβάνονται σε διαδοχική μορφή, προκαλώντας την περιστροφή του κεντρικού άξονα του κινητήρα.
Αλλά ένας μονοπολικός βηματικός κινητήρας λειτουργεί μόνο με θετική τάση, ενώ ένας διπολικός βηματικός κινητήρας έχει δύο πόλους - θετικό και αρνητικό.
Έτσι, η πραγματική διαφορά μεταξύ των δύο τύπων είναι ότι το μονοπολικό απαιτεί ένα επιπλέον καλώδιο στη μέση κάθε πηνίου, το οποίο θα επιτρέψει στο ρεύμα να ρέει είτε στο ένα άκρο του πηνίου είτε στο άλλο. Αυτές οι δύο αντίθετες κατευθύνσεις παράγουν δύο πολικότητες του μαγνητικού πεδίου, προσομοιώνοντας αποτελεσματικά τόσο τις θετικές όσο και τις αρνητικές τάσεις.
Αν και έχουν και οι δύο γενικού επιπέδουΜε τάση τροφοδοσίας 5 V, ένας διπολικός βηματικός κινητήρας θα έχει περισσότερη ροπή επειδή το ρεύμα ρέει μέσω ολόκληρου του πηνίου, παράγοντας ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο. Από την άλλη πλευρά, οι μονοπολικοί βηματικοί κινητήρες χρησιμοποιούν μόνο το μισό μήκος του πηνίου λόγω του επιπλέον σύρματος στη μέση του πηνίου, που σημαίνει ότι υπάρχει λιγότερη ροπή για να συγκρατήσει τον άξονα στη θέση του.
Διαφορετικοί βηματικοί κινητήρες μπορεί να έχουν διαφορετικό αριθμό καλωδίων, συνήθως 4, 5, 6 ή 8. Μόνο οι διπολικοί βηματικοί κινητήρες μπορούν να υποστηρίξουν γραμμές 4 συρμάτων επειδή δεν έχουν κεντρικό καλώδιο.
Οι μηχανισμοί συρμάτων 5 και 6 μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για μονοπολικούς όσο και για διπολικούς βηματικούς κινητήρες, ανάλογα με το αν χρησιμοποιείται κεντρικό καλώδιο σε κάθε πηνίο ή όχι. Η διαμόρφωση 5 συρμάτων σημαίνει ότι τα κεντρικά καλώδια για δύο σετ πηνίων συνδέονται εσωτερικά μεταξύ τους.
Υπάρχουν λίγα με διάφορους τρόπουςέλεγχος βηματικών κινητήρων - πλήρες βήμα, μισό βήμα και μικροβήμα. Κάθε ένα από αυτά τα στυλ προσφέρει διαφορετικές ροπές, βήματα και μεγέθη.
Πλήρες βήμα— μια τέτοια κίνηση έχει πάντα δύο ηλεκτρομαγνήτες. Για να περιστρέψετε τον άξονα, ένας από τους ηλεκτρομαγνήτες απενεργοποιείται και στη συνέχεια ενεργοποιείται ο ηλεκτρομαγνήτης, με αποτέλεσμα ο άξονας να περιστρέφεται κατά το 1/4 του δοντιού (τουλάχιστον για υβριδικούς βηματικούς κινητήρες). Αυτό το στυλ έχει την ισχυρότερη ροπή, αλλά και την περισσότερη μεγάλο μέγεθοςβήμα.
Μισό βήμα. Για την περιστροφή του κεντρικού άξονα, ενεργοποιείται ο πρώτος ηλεκτρομαγνήτης ως πρώτο βήμα, μετά ενεργοποιείται επίσης ο δεύτερος και ο πρώτος εξακολουθεί να λειτουργεί για το δεύτερο βήμα. Στο τρίτο βήμα, ο πρώτος ηλεκτρομαγνήτης απενεργοποιείται και το τέταρτο βήμα είναι μια στροφή προς τον τρίτο ηλεκτρομαγνήτη και ο δεύτερος ηλεκτρομαγνήτης εξακολουθεί να λειτουργεί. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί διπλάσια βήματα από ένα πλήρες βήμα, αλλά έχει επίσης λιγότερη ροπή.
Microsteppingέχει το μικρότερο μέγεθος βήματος από όλα αυτά τα στυλ. Η ροπή που σχετίζεται με αυτό το στυλ εξαρτάται από το πόσο ρεύμα ρέει μέσα από τα πηνία σε μια δεδομένη στιγμή, αλλά θα είναι πάντα μικρότερη από ό,τι στο πλήρες βήμα.
Διάγραμμα σύνδεσης βηματικού κινητήρα
Για να ελέγξετε έναν βηματικό κινητήρα χρειάζεστε ελεγκτής. Ο ελεγκτής είναι ένα κύκλωμα που παρέχει τάση σε οποιοδήποτε από τα τέσσερα πηνία στάτη. Τα κυκλώματα ελέγχου είναι αρκετά περίπλοκα σε σύγκριση με τους συμβατικούς ηλεκτρικούς κινητήρες και έχουν πολλά χαρακτηριστικά. Δεν θα τα εξετάσουμε λεπτομερώς εδώ, αλλά απλώς θα παρουσιάσουμε ένα κομμάτι ενός δημοφιλούς ελεγκτή που βασίζεται στο ULN2003A.
Γενικά, οι βηματικοί κινητήρες είναι με εξαιρετικό τρόπονα γυρίσει κάτι Ακριβές μέγεθοςγωνία με αρκετή ροπή. Ένα άλλο πλεονέκτημά τους είναι ότι η ταχύτητα περιστροφής μπορεί να επιτευχθεί σχεδόν αμέσως όταν η φορά περιστροφής αντιστρέφεται.
Στο αρχικό στάδιο, οι περισσότεροι άνθρωποι επιλέγουν έναν αγορασμένο (συχνά κινέζικο) ελεγκτή για βηματικούς κινητήρες, επειδή εξοικονομεί χρόνο. Αλλά αφού το μηχάνημα είναι έτοιμο και λειτουργεί, αρχίζει να σέρνεται μια αίσθηση ότι κάτι δεν πάει καλά... Κάτι λείπει ή κάτι έγινε λάθος ή δεν ολοκληρώθηκε... Υπάρχει κάποια δυσαρέσκεια, ερωτήσεις που σχετίζονται με την ακρίβεια του μηχανή με CNC. Οι άνθρωποι αρχίζουν να διαβάζουν φόρουμ για μεγάλο χρονικό διάστημα και οδυνηρά αναζητώντας μια μαγική συνταγή για να θεραπεύσουν τη δική τους μηχανή από τη συνεχή αποτυχία να χτυπήσει το σημάδι (δηλαδή δέκατα του χιλιοστού, που ακόμη και η πιο μηχανή CNC πλαστελίνης που κατασκευάζεται στο χέρι πρέπει να επεξεργάζεται με συνέπεια ).
Η γιαγιά μου λέει πάντα: «Όπου είναι στενό, σπάει». Και αυτό πραγματικά συμβαίνει! Το ίδιο ισχύει για τα βασικά στοιχεία μιας μηχανής CNC - τον μηχανισμό γραμμικής κίνησης και τα ηλεκτρονικά ελέγχου, δηλαδή τον ελεγκτή βηματικού κινητήρα. Για τι είδους ακρίβεια μπορούμε να μιλήσουμε εάν ένα άτομο εγκατέστησε έναν φτηνό κινέζικο ελεγκτή, ενεργοποιούσε ένα μικροβήμα 1/8 ή ακόμα και 1/16 και προσπαθεί να αποσπάσει κινήσεις micron έξω από το μηχάνημα;
Δεν έχω τίποτα εναντίον των Κινέζων ελεγκτών. Εγώ ο ίδιος έχω τώρα το φθηνότερο κινέζικο χειριστήριο. Αλλά το πήρα συνειδητά για να καταλάβω τι μου έλειπε σε έναν βιομηχανικό ελεγκτή και τι ήθελα να πάρω τελικά δημιουργώντας έναν ελεγκτή βηματικού κινητήρα με τα χέρια μου.
Το πρώτο πράγμα που θέλω να πάρω από τον ελεγκτή βηματικού κινητήρα μου είναι ένα βαθμονομημένο μικροβήμα που θα προσαρμόζεται σε μια συγκεκριμένη περίπτωση του βηματικού κινητήρα. Έγραψα ήδη για τη μη γραμμικότητα των χαρακτηριστικών των βηματικών κινητήρων στο άρθρο μου για και. Εάν είστε πολύ τεμπέλης για να ακολουθήσετε το σύνδεσμο, τότε θα πω εν συντομία ότι στη λειτουργία microstepping στέλνετε μια εντολή στον κινητήρα να στρίψει 1/8 του βήματος (για παράδειγμα), αλλά γυρίζει από ποιος ξέρει πόσο ή όχι στρίψτε καθόλου! Όλα αυτά οφείλονται ακριβώς στη μη γραμμικότητα των χαρακτηριστικών του βηματικού κινητήρα. Αυτός είναι ο λόγος που δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη λειτουργία microstepping σε συμβατικά κινέζικα χειριστήρια για να αυξήσετε την ακρίβεια (ανάλυση) των κινήσεων της μηχανής σας CNC!
Κάποιος μπορεί να αναρωτηθεί από πού προέρχεται αυτή η μη γραμμικότητα; Και το όλο θέμα είναι ότι στην πραγματικότητα Ένας βηματικός κινητήρας δεν έχει σχεδιαστεί καθόλου για να λειτουργεί σε λειτουργία microstepping.! Ένας βηματικός κινητήρας έχει σχεδιαστεί μόνο για βήμα - ω, δύο! Αυτό αποφασίσαμε εμείς, οι ειδικοί του CNC, να φέρουμε στον κόσμο από την ανικανότητά μας ψηφιακός κινητήρας(κινητήρας πεπερασμένης κατάστασης) λίγη αναλογία και κατέληξε σε ένα "microstep", στο οποίο ο βηματικός κινητήρας "κολλάει" σε κάποια ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ δύο βημάτων. Και οι κατασκευαστές ελεγκτών διάλεξαν με χαρά αυτό το κόλπο και παρουσιάζουν το microstepping ως ένα είδος de facto πρότυπο! Και πουλάνε τους ελεγκτές τους σε απερίσκεπτους καταναλωτές.
Εάν είστε ο «τυχερός» ιδιοκτήτης ενός ελεγκτή με microstepping, τότε μπορείτε πολύ εύκολα να ελέγξετε αυτό που είπα παραπάνω χρησιμοποιώντας τη μέθοδο βαθμονόμησης λέιζερ που περιέγραψα παραπάνω στο άρθρο σχετικά με τη βαθμονόμηση βηματικού κινητήρα. Αρκεί να αφαιρέσετε το stepper από το μηχάνημα και να το συνδέσετε σε αυτό δείκτη λέιζερ, ενεργοποιήστε τη λειτουργία microstepping στο χειριστήριο (αν και, φυσικά, το έχετε ενεργοποιημένο!) και στείλτε παλμούς STEP στην είσοδό του. Μπορείτε απευθείας από το Mach3 ή το LinuxCNC επιλέγοντας την πιο ελάχιστη τροφοδοσία χειροκίνητη λειτουργίαή καθορίζοντας μικρο-κινήσεις μέσω G-codes. Μετά από κάθε μικροβήμα, κάντε σημάδια σε ένα κομμάτι χαρτί κολλημένο στον τοίχο στο σημείο όπου λάμπει η ακτίνα λέιζερ. Μετά από λίγα μόνο μικροβήματα, θα παρατηρήσετε ότι υπάρχουν απλά απρεπώς διαφορετικές αποστάσεις μεταξύ των εγκοπών!
Ας σταματήσουμε να επιπλήττουμε τους κατασκευαστές εδώ. Στην πραγματικότητα δεν κάνουν τίποτα λάθος. Οι άνθρωποι ήθελαν ένα μικροβήμα - οι άνθρωποι το κατάλαβαν! Ας εστιάσουμε αντ' αυτού στο τι ήθελαν οι τελικοί χρήστες από τον ελεγκτή βηματικού κινητήρα τους; Αυτό που ήθελαν ήταν να μην διαιρεθεί το σήμα που ελέγχει τους βηματικούς κινητήρες με 8, 16, κ.λπ., αλλά διαίρεση γωνίας περιστροφής βηματικού κινητήρααπό τους υποδεικνυόμενους διαιρέτες! Αλλά τι τάση ελέγχου πρέπει να εφαρμοστεί για αυτό; Θα απαντήσω κατηγορηματικά - ποιος ξέρει! Να εξηγήσω... Το θέμα είναι ότι διαφορετικών κατασκευαστώνκάνω διαφορετικούς κινητήρες, χρησιμοποιήστε διαφορετικές τεχνολογίες με διαφορετική ποιότητακαι διαφορετικά λάθη. Και αποδεικνύεται ότι όλοι οι βηματικοί κινητήρες είναι διαφορετικοί! Ακόμη και εντός του ίδιου τύπου και μιας παρτίδας. Ένα σύρμα βρισκόταν κάπου στην περιέλιξη του βηματικού κινητήρα, ελαφρώς στη λάθος πλευρά - το χαρακτηριστικό έχει αλλάξει! Ένας κινητήρας έχει X στροφές, ένας άλλος κινητήρας έχει στροφές X+Y στην περιέλιξη - και πάλι τα χαρακτηριστικά είναι διαφορετικά. Και ούτω καθεξής - σε σημείο φανατισμού
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το microstep πρέπει να προσαρμοστεί για το καθένα συγκεκριμένο κινητήρα, και αυτό πρέπει να ρυθμιστεί στον ελεγκτή βηματικού κινητήρα! Και αυτό ακριβώς είναι το χειριστήριο που αναπτύσσω αυτήν τη στιγμή.
Κύκλωμα ελεγκτή βηματικού κινητήρα
Το κύκλωμα του ελεγκτή μου θα είναι πολύ απλό. Στοιχεία ισχύος, ο άμεσος έλεγχος των περιελίξεων του κινητήρα θα είναι βασικά τρανζίστορ MOSFET συνδεδεμένα με τη μορφή γέφυρας H. Τα πλήκτρα θα ελέγχονται από μικροελεγκτή. Δεν θα υπάρχουν ακριβά τσιπ προγράμματος οδήγησης στο κύκλωμά μου. Αντίθετα, θα υπάρχουν μερικοί δακτύλιοι φερρίτη από καμένες λάμπες εξοικονόμησης ενέργειας, οι οποίοι είναι εξαιρετικοί για τον έλεγχο των πυλών των τρανζίστορ MOSFET. Γενικά, προσπαθώ να φτιάξω έναν ελεγκτή βηματικού κινητήρα που να μπορεί να αναπαραχθεί στο σπίτι. Επίσης, ένα από τα πλεονεκτήματά του θα είναι η υψηλή του συντηρησιμότητα (για παράδειγμα, εάν καεί ένα τρανζίστορ MOSFET στο τμήμα ισχύος, το κόστος αντικατάστασης θα είναι ~20-30 ρούβλια).
Στα αριστερά υπάρχει ένα κύκλωμα ελέγχου πύλης για τον διακόπτη ισχύος MOSFET του ελεγκτή βηματικού κινητήρα μου. Όπως μπορείτε να δείτε, η πύλη ελέγχεται μέσω ενός παλμικού μετασχηματιστή ανόδου σε έναν δακτύλιο φερρίτη. Απαιτείται ένας μετασχηματιστής ανόδου για να διασφαλιστεί ότι ο διακόπτης ισχύος ανοίγει πλήρως από το σήμα ελέγχου 5 βολτ που προέρχεται από την έξοδο του μικροελεγκτή. Για πλήρες εγγυημένο άνοιγμα, τα MOSFET ισχύος απαιτούν συνήθως 10 βολτ (περισσότερα χαρακτηριστικά ενός MOSFET μπορείτε να δείτε στα γραφήματα στο φύλλο δεδομένων του). Η ιδιαιτερότητα αυτής της σύνδεσης είναι ότι η χωρητικότητα της πύλης MOSFET χρησιμοποιείται σε λειτουργία μνήμης, δηλ. όταν ο παλμός ανοίγματος διέρχεται από τη δίοδο D1, το τρανζίστορ θα είναι ανοιχτό για όσο χρονικό διάστημα επιθυμείτε μέχρι να κλείσει από το ανοιχτό τρανζίστορ Q2, εκφορτίζοντας την χωρητικότητα της πύλης στη γείωση. Χάρη σε αυτό το σχήμα, κατά τον έλεγχο ενός σήματος PWM (PWM), είναι δυνατό να ληφθεί έως και 100% βάθος διαμόρφωσης (σε αγγλικές πηγές - κύκλος λειτουργίας ή "κύκλος εκκίνησης"). Στο τυπικό κύκλωμα μετασχηματιστή πύλης (GDT), όταν ένας θετικός παλμός ανοίγει το MOSFET και ο ακόλουθος αρνητικός παλμός ανάκτησης εκφορτώνει την χωρητικότητα της πύλης, είναι δυνατό να ληφθεί μόνο λιγότερο από το 50% της περιόδου του σήματος PWM.
Πρόγραμμα ελέγχου βηματικού κινητήρα
Το πρόγραμμα ελέγχου βηματικού κινητήρα μπορεί να χωριστεί σε πολλά διασυνδεδεμένα λειτουργικά μπλοκ. Θα προσπαθήσω να γράψω περισσότερα για αυτά τα μπλοκ και τη δουλειά τους σύντομα. Μείνετε συντονισμένοι - το έργο βρίσκεται υπό ενεργό ανάπτυξη
Γραμμένο από: .Με ετικέτα: , .
Πλοήγηση ανάρτησης - Οδηγός βηματικού κινητήραηλεκτρονική συσκευή
, που σας κάνει να «περπατάτε» κατά μήκος . Το de facto πρότυπο στον τομέα της διαχείρισης SD είναι. STEP είναι το σήμα βήματος, DIR είναι το σήμα κατεύθυνσης περιστροφής, ENABLE είναι το σήμα ενεργοποίησης του οδηγού. Ένας πιο επιστημονικός ορισμός είναι ότι ένας οδηγός βηματικού κινητήρα είναι ηλεκτρονικόςσυσκευή ισχύος
, το οποίο, βάσει ψηφιακών σημάτων ελέγχου, ελέγχει τις περιελίξεις υψηλού ρεύματος/υψηλής τάσης του βηματικού κινητήρα και επιτρέπει στον βηματικό κινητήρα να κάνει βήματα (περιστροφή). Ο έλεγχος ενός βηματικού κινητήρα είναι πολύ πιο δύσκολος από έναν κανονικόκινητήρας μεταγωγέα - είναι απαραίτητο να αλλάξετε τις τάσεις στις περιελίξεις με μια συγκεκριμένη σειρά ενώ ταυτόχρονα ελέγχετε το ρεύμα. Ως εκ τούτου, για τον έλεγχο των κινητήρων κινητήρα, έχουν αναπτυχθεί- Προγράμματα οδήγησης SD. Το πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα σάς επιτρέπει να ελέγχετε την περιστροφή του ρότορα του κινητήρα σύμφωνα με τα σήματα ελέγχου και να διαιρείτε ηλεκτρονικά το φυσικό βήμα του κινητήρα σε μικρότερα διακριτικά.
Το τροφοδοτικό, το ίδιο το SD (οι περιελίξεις του) και τα σήματα ελέγχου συνδέονται στο πρόγραμμα οδήγησης SD. Το πρότυπο για τα σήματα ελέγχου είναι ο έλεγχος των σημάτων STEP/DIR ή CW/CCW και το σήμα ENABLE.
Πρωτόκολλο STEP/DIR:
Σήμα STEP - Σήμα χρονισμού, σήμα βήματος. Ένας παλμός οδηγεί στην περιστροφή του ρότορα του κινητήρα κατά ένα βήμα (όχι το φυσικό βήμα του κινητήρα, αλλά το βήμα που έχει ρυθμιστεί στον οδηγό - 1:1, 1:8, 1:16, κ.λπ.). Τυπικά, ο οδηγός εκτελεί ένα βήμα στο μπροστινό ή πτωτικό άκρο ενός παλμού.
Σήμα DIR - Δυνητικό σήμα, σήμα κατεύθυνσης. Λογικό - ο κινητήρας περιστρέφεται δεξιόστροφα, μηδέν - ο κινητήρας περιστρέφεται αριστερόστροφα ή αντίστροφα. Μπορείτε συνήθως να αντιστρέψετε το σήμα DIR είτε από το πρόγραμμα ελέγχου είτε να αλλάξετε τη σύνδεση των φάσεων του κινητήρα στο βύσμα σύνδεσης στο πρόγραμμα οδήγησης.
Πρωτόκολλο CW/CCW:
Σήμα CW - Σήμα χρονισμού, σήμα βήματος. Ένας παλμός κάνει τον ρότορα του κινητήρα να περιστρέφεται κατά ένα βήμα (όχι το φυσικό βήμα του κινητήρα, αλλά το βήμα που έχει ρυθμιστεί στον οδηγό - 1:1, 1:8, 1:16, κ.λπ.) δεξιόστροφα. Τυπικά, ο οδηγός εκτελεί ένα βήμα στο μπροστινό ή πτωτικό άκρο ενός παλμού.
Σήμα CW - Σήμα χρονισμού, σήμα βήματος. Ένας παλμός κάνει τον ρότορα του κινητήρα να περιστρέφεται ένα βήμα (όχι το φυσικό βήμα του κινητήρα, αλλά το βήμα που έχει ρυθμιστεί στον οδηγό - 1:1, 1:8, 1:16, κ.λπ.) αριστερόστροφα. Τυπικά, ο οδηγός εκτελεί ένα βήμα στο μπροστινό ή πτωτικό άκρο ενός παλμού.
Signal ENABLE - Πιθανό σήμα, σήμα ενεργοποίησης/απενεργοποίησης οδηγού. Συνήθως η λογική λειτουργίας είναι η εξής: λογική (5V εφαρμόζεται στην είσοδο) - ο οδηγός stepper είναι απενεργοποιημένος και οι περιελίξεις του stepper απενεργοποιούνται, μηδέν (δεν παρέχεται τίποτα ή 0V παρέχεται στην είσοδο) - το Ο βηματικός οδηγός είναι ενεργοποιημένος και οι περιελίξεις βηματικού συστήματος ενεργοποιούνται.
Τα προγράμματα οδήγησης SD ενδέχεται να έχουν πρόσθετες λειτουργίες:
Έλεγχος υπερέντασης.
Έλεγχος υπέρτασης, προστασία από εφέ πίσω εμφαπό SD. Όταν η περιστροφή επιβραδύνεται, ο κινητήρας παράγει μια τάση που προστίθεται στην τάση τροφοδοσίας και την αυξάνει για λίγο. Με ταχύτερη επιβράδυνση, η τάση πίσω EMF είναι μεγαλύτερη και το κύμα τάσης τροφοδοσίας είναι μεγαλύτερο. Αυτή η απότομη αύξηση της τάσης τροφοδοσίας μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία του οδηγού, επομένως ο οδηγός προστατεύεται από υπερτάσεις στην τάση τροφοδοσίας. Σε περίπτωση υπέρβασης οριακή τιμήτάση τροφοδοσίας, ο οδηγός είναι απενεργοποιημένος.
Έλεγχος αντιστροφής πολικότητας κατά τη σύνδεση σημάτων ελέγχου και τάσεων τροφοδοσίας.
Λειτουργία αυτόματης μείωσης του ρεύματος περιέλιξης κατά τη διάρκεια του ρελαντί (χωρίς σήμα STEP) για μείωση της θέρμανσης του κινητήρα και της κατανάλωσης ρεύματος (λειτουργία AUTO-SLEEP).
Αυτόματος αντισταθμιστής SD συντονισμού μεσαίας συχνότητας. Ο συντονισμός εμφανίζεται συνήθως στην περιοχή 6-12 rps, ο κινητήρας αρχίζει να βουίζει και ο ρότορας σταματά. Η έναρξη και η ισχύς του συντονισμού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις παραμέτρους του κινητήρα και το μηχανικό του φορτίο. Ένας αυτόματος αντισταθμιστής συντονισμού μεσαίας συχνότητας σάς επιτρέπει να εξαλείψετε εντελώς τον συντονισμό του κινητήρα και να κάνετε την περιστροφή του ομοιόμορφη και σταθερή σε όλο το εύρος συχνοτήτων.
Σχέδιο αλλαγής του σχήματος των ρευμάτων φάσης με αυξανόμενη συχνότητα (μορφοποίηση, μετάβαση από λειτουργία μικροβήματος σε λειτουργία βήματος με αυξανόμενη συχνότητα). Ο βηματικός κινητήρας μπορεί να αποδίδει τη ροπή που δηλώνεται στα τεχνικά χαρακτηριστικά μόνο σε λειτουργία πλήρους βήματος, επομένως, σε έναν συμβατικό οδηγό βηματικού κινητήρα χωρίς μεταμόρφωση, όταν χρησιμοποιείται μικροβήμα, ο βηματικός κινητήρας λειτουργεί στο 70% του μέγιστη ισχύς. Ένας οδηγός βηματικού κινητήρα με μορφοποίηση σάς επιτρέπει να λαμβάνετε μέγιστη απόδοση ροπής από τον βηματικό κινητήρα σε όλο το εύρος συχνοτήτων.
Ενσωματωμένη γεννήτρια συχνότητας STEP – βολική λειτουργίαγια δοκιμή εκτέλεσης του προγράμματος οδήγησης χωρίς σύνδεση σε υπολογιστή ή άλλη εξωτερική γεννήτρια συχνοτήτων STEP. Η γεννήτρια θα είναι επίσης χρήσιμη για την κατασκευή απλά συστήματακινήσεις χωρίς χρήση υπολογιστή.
Έτσι, όταν σκεφτόμουν έναν οδηγό για εργάτες πεδίου για διπολικούς, δεν πίστευα ότι το θέμα θα προκαλούσε τέτοιο ενδιαφέρον και ότι θα έπρεπε να γράψω ένα σύντομο άρθρο σχετικά με τη συναρμολόγηση και τη διαμόρφωση. Εδώ το πρόγραμμα οδήγησης θα θεωρηθεί ως ξεχωριστό μπλοκ. Επειδή Χρησιμοποιώ κατασκευή μπλοκ. Εκείνοι. τρία προγράμματα οδήγησης, πλακέτα διασύνδεσης, τροφοδοτικό. Πρώτον, όταν ένα πρόγραμμα οδήγησης αποτυγχάνει, το πρόγραμμα οδήγησης απλώς αντικαθίσταται με ένα εφεδρικό και δεύτερον (και το πιο σημαντικό) σχεδιάζεται εκσυγχρονισμός, είναι πιο εύκολο για μένα να αφαιρέσω ένα πρόγραμμα οδήγησης και να εγκαταστήσω την αναβαθμισμένη έκδοση για δοκιμή. Το "Single-Payer" είναι ήδη μια εξέλιξη του θέματος και νομίζω ότι θα χαρεί να απαντήσει σε ερωτήσεις σχετικά με τη δημιουργία ενός UPS Dj_smart , και επίσης θα συμπληρώσει και θα διορθώσει τη δουλειά μου. Και τώρα στο θέμα...
Σημείο ένα (όσοι έχουν συμπληρώσει τον πίνακα δεν χρειάζεται να διαβάσουν J ). Μετά τη χάραξη, την επικασσιτέρωση και το τρύπημα, επιθεωρήστε προσεκτικά ολόκληρη την σανίδα για μαρσπιέ. Μύξα, χαραγμένα κομμάτια κ.λπ. μπορεί να καταστρέψει σοβαρά όλο το buzz. Στη συνέχεια γεμίζουμε την πλακέτα, πρώτα όλα τα jumper, μετά αντιστάσεις, διόδους, πάνελ, πυκνωτές και διπολικά τρανζίστορ. Θέλω να κάνω μετατροπή Ιδιαίτερη προσοχήΓια την προσοχή σας, συγγνώμη για... Μην είστε τεμπέλης πριν από τη συγκόλληση για να ελέγξετε το ανταλλακτικό για δυνατότητα συντήρησης. Ένα τεστ συνέχειας σε γλιτώνει καμιά φορά από τον καπνό... Ξέρω πολύ καλά τη χρωματική κωδικοποίηση των αντιστάσεων, και τον πείραξα αρκετές φορές και με ειδική. υπάρχοντα. Όταν χρησιμοποιείτε αντιστάσεις από κρυψώνες που έχουν συγκολληθεί για χρόνια από ό,τι έχετε στο χέρι, ξεχνάτε ότι όταν θερμαίνεται, το κόκκινο μπορεί να γίνει πορτοκαλί και το πορτοκαλί μπορεί να γίνει κίτρινο... Συγκόλληση στα καλώδια ρεύματος +5V, βήμα, GND και καλώδια ελέγχου Vref . Αυτό είναι περίπου αυτό που μοιάζει:
Σημείο δύο (ρύθμιση τρόπων λειτουργίας και διατήρησης). 555 Προσωπικά κολλάω στην πλακέτα, όποιος εγκατέστησε τον πίνακα σημαίνει ότι τον συνδέουμε, η μονάδα οθόνης πρέπει να είναι απενεργοποιημένη. Τρίμερ μέχρι τη μέση. Κλείνουμε τη βηματική έξοδο σε γενική (λειτουργία). Καλούμε το κύκλωμα +5V και αν δεν υπάρχει βραχυκύκλωμα, ενεργοποιήστε το ρεύμα. Ο ελεγκτής συνδέεται με σημεία ελέγχου Vref (μπράβο Dj _ smart , που παρέχεται στον πίνακα), εάν οι τιμές των ψαλιδιών και η αντίσταση μεταξύ τους αντιστοιχούν στο διάγραμμα, τότε το τρίμερ είναι σκλάβος. λειτουργία, μπορείτε να ρυθμίσετε την τάση σε περίπου 0 - 1V δηλ. ρεύμα 0 - 5Α. Ας το βάλουμε στο 1Α. Όλα είναι απλά εδώ. R αλλαγή έχουμε 0,2 Ohm. Χρειαζόμαστε 1Α. 0,2x1=0,2V. Εκείνοι. αν εγκαταστήσουμε Vref - 0,2V, το ρεύμα στην περιέλιξη θα είναι 1Α. Αν χρειαζόμαστε ρεύμα στην περιέλιξη, ας πούμε 2,5Α, τότε Vref =0,2x2,5=0,5V.
Με λίγα λόγια, το ρυθμίσαμε στα 0,2V.
Τώρα ανοίγουμε το βήμα και γενικά. Εάν όλα τα στοιχεία είναι κανονικά και σύμφωνα με το διάγραμμα, τότε μετά το άνοιγμα σε περίπου μισό δευτερόλεπτο Vref θα μειωθεί στο μισό (αν το δεύτερο τρίμερ είναι στη μέση) Ρυθμίστε το Vref κράτηση. Έχω 50 τοις εκατό. από έναν εργαζόμενο:
Το κύριο πράγμα που πρέπει να προσέξετε είναι η υποχρεωτική καθυστέρηση κατά την εναλλαγή. Όταν το βήμα είναι κλειστό στο γενικό, ο τρόπος λειτουργίας θα πρέπει να ενεργοποιηθεί αμέσως και όταν ανοίξει, θα πρέπει να μεταβεί σε κατάσταση αναμονής με καθυστέρηση 0,5 δευτερολέπτων. Εάν δεν υπάρχει καθυστέρηση, αναζητήστε προβλήματα, διαφορετικά θα υπάρξουν σοβαρές δυσλειτουργίες κατά τη λειτουργία. Αν δεν ξεκινήσει, πήγαινε στο νήμα του φόρουμ, μην ανάβεις φωτιές J.
Σημείο τρία (ρύθμιση του μπλοκ οθόνης). Η σφραγίδα ορίζεται στο 315-361, όπως το Dj_smarta και μια τσάντα, πρέπει να κολλήσεις κάπου... Αλλά καταρχήν, μπορείς να κολλήσεις οποιοδήποτε ζευγάρι εκεί, από τα δικά μας δοκίμασα τα 502 - 503, 3102 - 3107, όλα λειτουργούν, μόνο προσοχή με το pinout! Εάν όλα είναι συγκολλημένα σωστά και λειτουργούν, τότε λειτουργεί χωρίς προβλήματα. Η οθόνη κάνει μια μικρή προσαρμογή σε Vref , οπότε αφού συνδέσετε την ένδειξη, προσαρμόστε τελικά το ρεύμα στον βηματικό κινητήρα σας (καλύτερα να ξεκινήσετε με το 70% του ονομαστικού). Δεν τράβηξα φωτογραφίες των LED που ανάβουν. J.
Σημείο τέσσερα, σημαντικό (297) Απενεργοποιώντας την τροφοδοσία, συνδέστε το 297 στη θέση του. Ελέγχουμε ξανά την εγκατάσταση και τα στοιχεία των σωληνώσεων, αν όλα είναι εντάξει (αν υπάρχει αμφιβολία, το ελέγχουμε δύο φορές), ανοίγουμε το ρεύμα. Ελέγχουμε το σήμα στο πρώτο σκέλος με έναν παλμογράφο, είναι έτσι:
Ή στο 16ο σκέλος, είναι κάπως έτσι:
Αυτό σημαίνει ότι το shim έχει ξεκινήσει, οι τυχεροί που έχουν συχνόμετρο μπορούν να μετρήσουν τη συχνότητα, θα πρέπει πολύ περίπου να αντιστοιχεί στα 20 kHz.
ΠΡΟΣΟΧΗ!!! Είναι σημαντικό!!!Ακόμα κι αν δεν ξεκινήσει το στόμιο, το λογικό μέρος 297 θα λειτουργήσει, δηλ. όταν συνδεθεί το φορτίο, όλα τα σήματα θα πάνε... Αλλά υπολογίστε τα 24V χωρίς παρέμβυσμα στα 2 Ohm SD. Επομένως, είναι σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι η γεννήτρια τσιπ λειτουργεί.
Σημείο πέντε. Κλείστε ξανά το ρεύμα και συνδέστε το IR , συγκόλληση στο χωράφι λωρίδες. Όταν χρησιμοποιείτε κινητήρα με ρεύμα περιέλιξης μεγαλύτερο από 2,5A, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε τους διακόπτες πεδίου στο ψυγείο. Λάβετε υπόψη ότι κατά τη συγκόλληση διόδων, ενδέχεται να διαφέρουν ως προς τα σημάδια. Πραγματικά δεν το έχω συναντήσει (έχω έναν συνδυασμό 522 και 1Ν 4148 (αναλογικό) έχουν το ίδιο pinout) Λαμβάνοντας όμως υπόψη ότι οι άνθρωποι IR
Σε αυτό το άρθρο θα περιγράψω ολόκληρο τον κύκλο κατασκευής ενός οδηγού βηματικού κινητήρα για πειράματα. Αυτή δεν είναι η τελική επιλογή, έχει σχεδιαστεί για να ελέγχει έναν ηλεκτροκινητήρα και είναι απαραίτητο μόνο για ερευνητικό έργο, το τελικό κύκλωμα οδήγησης βηματικού κινητήρα θα παρουσιαστεί σε ξεχωριστό άρθρο.
Για να φτιάξετε έναν ελεγκτή βηματικού κινητήρα, πρέπει να κατανοήσετε την αρχή λειτουργίας των ίδιων των βηματικών κινητήρων. Ηλεκτρικές Μηχανέςκαι πώς διαφέρουν από άλλους τύπους ηλεκτροκινητήρων. Υπάρχει μια τεράστια ποικιλία ηλεκτρικών μηχανών: συνεχές ρεύμα, εναλλασσόμενο ρεύμα. Οι ηλεκτροκινητήρες AC χωρίζονται σε σύγχρονους και ασύγχρονους. Δεν θα περιγράψω κάθε τύπο ηλεκτροκινητήρα, καθώς είναι πέρα από το πεδίο εφαρμογής αυτού του άρθρου, θα πω μόνο ότι κάθε τύπος κινητήρα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Τι είναι αυτό βηματικός κινητήραςκαι πώς να το διαχειριστώ;
Ένας βηματικός κινητήρας είναι ένας σύγχρονος κινητήρας χωρίς ψήκτρες με πολλαπλές περιελίξεις (συνήθως τέσσερις) όπου το ρεύμα που εφαρμόζεται σε μία από τις περιελίξεις του στάτη προκαλεί το κλείδωμα του ρότορα. Η διαδοχική ενεργοποίηση των περιελίξεων του κινητήρα προκαλεί διακριτές γωνιακές κινήσεις (βήματα) του ρότορα. Το διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος ενός βηματικού κινητήρα δίνει μια ιδέα για τη δομή του.
Και αυτή η εικόνα δείχνει τον πίνακα αλήθειας και ένα διάγραμμα της λειτουργίας ενός stepper σε λειτουργία πλήρους βήματος. Υπάρχουν επίσης και άλλοι τρόποι λειτουργίας των βηματικών κινητήρων (μισό βήμα, μικροβήμα κ.λπ.)
Πώς να περιστρέψετε τον ρότορα προς την άλλη κατεύθυνση; Ναι, είναι πολύ απλό, πρέπει να αλλάξετε τη σειρά σημάτων από ABCD σε DCBA.
Πώς να περιστρέψετε τον ρότορα σε μια συγκεκριμένη καθορισμένη γωνία, για παράδειγμα 30 μοίρες; Κάθε μοντέλο βηματικού κινητήρα έχει μια παράμετρο όπως ο αριθμός των βημάτων. Τα stepper που έβγαλα από εκτυπωτές dot matrix έχουν αυτήν την παράμετρο 200 και 52, δηλ. να δεσμευτούν πλήρης στροφή 360 μοίρες, ορισμένοι κινητήρες πρέπει να περάσουν από 200 βήματα και άλλοι 52. Αποδεικνύεται ότι για να περιστρέψετε τον ρότορα υπό γωνία 30 μοιρών, πρέπει να περάσετε:
-στην πρώτη περίπτωση, το 30:(360:200)=16.666... (βήματα) μπορεί να στρογγυλοποιηθεί σε 17 βήματα.
-στη δεύτερη περίπτωση 30:(360:52)=4,33... (βήματα), μπορείτε να στρογγυλοποιήσετε έως και 4 βήματα.
Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχει ένα αρκετά μεγάλο σφάλμα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι όσο περισσότερα βήματα έχει ο κινητήρας, τόσο μικρότερο είναι το σφάλμα. Το σφάλμα μπορεί να μειωθεί εάν χρησιμοποιείτε έναν τρόπο λειτουργίας μισού βήματος ή μικροβήματος ή μηχανικά - χρησιμοποιήστε ένα κιβώτιο ταχυτήτων, σε αυτήν την περίπτωση, η ταχύτητα κίνησης υποφέρει.
Πώς να ελέγξετε την ταχύτητα του ρότορα; Αρκεί να αλλάξετε τη διάρκεια των παλμών που παρέχονται στις εισόδους ABCD, όσο μεγαλύτεροι είναι οι παλμοί κατά μήκος του άξονα του χρόνου μικρότερη ταχύτηταπεριστροφή ρότορα.
Πιστεύω ότι αυτές οι πληροφορίες θα είναι αρκετές για να έχουμε μια θεωρητική κατανόηση της λειτουργίας των βηματικών κινητήρων.
Και ας περάσουμε λοιπόν στο κύκλωμα. Καταλάβαμε πώς να δουλέψουμε με έναν βηματικό κινητήρα, το μόνο που μένει είναι να το συνδέσουμε με το Arduino και να γράψουμε ένα πρόγραμμα ελέγχου. Δυστυχώς, είναι αδύνατο να συνδέσουμε απευθείας τις περιελίξεις του κινητήρα στις εξόδους του μικροελεγκτή μας για έναν απλό λόγο - έλλειψη ισχύος. Οποιοσδήποτε ηλεκτροκινητήρας περνά από τις περιελίξεις του αρκετά υψηλό ρεύμα, και ένα φορτίο όχι περισσότερο από40 mA (παράμετροι ArduinoMega 2560) . Τι να κάνετε εάν υπάρχει ανάγκη ελέγχου ενός φορτίου, για παράδειγμα, 10A και ακόμη και τάσης 220V; Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί εάν ενσωματωθεί τροφοδοτικό μεταξύ του μικροελεγκτή και του βηματικού κινητήρα. ηλεκτρικό διάγραμμα, τότε θα είναι δυνατός ο έλεγχος τουλάχιστον ενός τριφασικού ηλεκτροκινητήρα που ανοίγει μια καταπακτή πολλών τόνων σε ένα σιλό πυραύλων :-). Στην περίπτωσή μας, δεν χρειάζεται να ανοίξουμε την καταπακτή στο σιλό του πυραύλου, απλά πρέπει να κάνουμε τον βηματικό κινητήρα να λειτουργήσει και ο οδηγός βηματικού κινητήρα θα μας βοηθήσει σε αυτό. Φυσικά μπορείτε να αγοράσετε έτοιμες λύσεις, κυκλοφορούν πολλά στην αγορά, αλλά θα φτιάξω τον δικό μου οδηγό. Για να το κάνω αυτό, θα χρειαστώ τρανζίστορ με εφέ πεδίου Mosfet με κλειδί τροφοδοσίας, όπως ήδη είπα, αυτά τα τρανζίστορ είναι ιδανικά για τη σύζευξη του Arduino με οποιαδήποτε φορτία.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει το ηλεκτρικό διάγραμμα κυκλώματοςελεγκτής βηματικού κινητήρα.
Χρησιμοποίησα τα πλήκτρα λειτουργίαςτρανζίστορ IRF634B μέγιστη τάση πηγής-αποστράγγισης 250V, ρεύμα αποστράγγισης 8,1Α, αυτό είναι περισσότερο από αρκετό για την περίπτωσή μου.Λίγο πολύ καταλάβαμε το διάγραμμα, ας το σχεδιάσουμε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Σχεδίασα στον ενσωματωμένο επεξεργαστή Paint στα Windows, θα πω ότι δεν είναι η καλύτερη ιδέα, την επόμενη φορά θα χρησιμοποιήσω κάποιο εξειδικευμένο και απλό πρόγραμμα επεξεργασίας PCB. Παρακάτω είναι ένα σχέδιο της τελικής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.
Στη συνέχεια, εκτυπώνουμε αυτήν την εικόνα σε κατοπτρική εικόνα σε χαρτί χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή λέιζερ. Είναι καλύτερο να μεγιστοποιήσετε τη φωτεινότητα της εκτύπωσης και να χρησιμοποιήσετε γυαλιστερό χαρτί αντί για συνηθισμένα γυαλιστερά περιοδικά. Παίρνουμε ένα φύλλο και εκτυπώνουμε πάνω στην υπάρχουσα εικόνα. Στη συνέχεια, εφαρμόζουμε την εικόνα που προκύπτει σε ένα κομμάτι αλουμινόχαρτου που έχει προετοιμαστεί προηγουμένως και το σιδερώνουμε καλά για 20 λεπτά. Το σίδερο πρέπει να θερμανθεί στη μέγιστη θερμοκρασία.
Πώς να προετοιμάσετε το textolite; Πρώτον, πρέπει να το κόψετε στο μέγεθος της εικόνας της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (χρησιμοποιώντας μεταλλικό ψαλίδι ή σιδηροπρίονο) και δεύτερον, τρίψτε τις άκρες με λεπτό γυαλόχαρτο, ώστε να μην μείνουν γρέζια. Πρέπει επίσης να τρίψετε την επιφάνεια του φύλλου για να αφαιρέσετε τα οξείδια το αλουμινόχαρτο θα αποκτήσει μια ομοιόμορφη κοκκινωπή απόχρωση. Στη συνέχεια, η επιφάνεια που έχει υποστεί επεξεργασία με γυαλόχαρτο θα πρέπει να σκουπιστεί με μια μπατονέτα βουτηγμένη σε διαλύτη (χρησιμοποιήστε διαλύτη 646, μυρίζει λιγότερο).
Μετά τη θέρμανση με σίδερο, ο γραφίτης από το χαρτί ψήνεται στην επιφάνεια του φύλλου υαλοβάμβακα με τη μορφή εικόνας των τροχιών επαφής. Μετά από αυτή τη λειτουργία, η σανίδα με χαρτί πρέπει να κρυώσει σε θερμοκρασία δωματίου και να τοποθετηθεί σε λουτρό νερού για περίπου 30 λεπτά. Κατά τη διάρκεια αυτού του διαστήματος, το χαρτί θα χαλαρώσει και θα πρέπει να τυλιχτεί προσεκτικά από την επιφάνεια του PCB με τα δάχτυλά σας. Στην επιφάνεια θα παραμείνουν λεία μαύρα σημάδια με τη μορφή τροχιών επαφής. Εάν δεν μπορέσατε να μεταφέρετε την εικόνα από το χαρτί και έχετε ελαττώματα, τότε θα πρέπει να πλύνετε το τόνερ από την επιφάνεια του PCB με ένα διαλύτη και να επαναλάβετε τα πάντα ξανά. Το κατάλαβα σωστά την πρώτη φορά.
Αφού λάβουμε μια εικόνα υψηλής ποιότητας των κομματιών, είναι απαραίτητο να χαράξουμε την περίσσεια χαλκού για αυτό θα χρειαστούμε ένα διάλυμα χάραξης που θα προετοιμάσουμε μόνοι μας. Προηγουμένως, για τη χάραξη πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων, χρησιμοποιούσα θειικό χαλκό και συνηθισμένο επιτραπέζιο αλάτι σε αναλογία 0,5 λίτρων ζεστό νερό 2 γεμάτες κουταλιές της σούπας θειικό χαλκό και επιτραπέζιο αλάτι. Όλα αυτά αναμειγνύονταν καλά με νερό και το διάλυμα ήταν έτοιμο. Αυτή τη φορά όμως δοκίμασα μια διαφορετική συνταγή, πολύ οικονομική και προσιτή.
Συνιστώμενη μέθοδος παρασκευής του διαλύματος χάραξης:
30 g διαλύονται σε 100 ml φαρμακείου 3% υπεροξείδιο του υδρογόνου κιτρικό οξύκαι 2 κουταλάκια του γλυκού επιτραπέζιο αλάτι. Αυτό το διάλυμα πρέπει να είναι αρκετό για να χαράξει μια περιοχή 100 cm2. Δεν χρειάζεται να τσιγκουνευτείτε το αλάτι κατά την προετοιμασία του διαλύματος. Δεδομένου ότι παίζει ρόλο καταλύτη και πρακτικά δεν καταναλώνεται κατά τη διαδικασία χάραξης.
Μετά την προετοιμασία του διαλύματος, η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος πρέπει να χαμηλωθεί σε ένα δοχείο με το διάλυμα και να παρατηρήσετε τη διαδικασία χάραξης, το κύριο πράγμα εδώ είναι να μην υπερεκτεθεί. Το διάλυμα θα φάει τη χάλκινη επιφάνεια που δεν καλύπτεται με τόνερ, μόλις συμβεί αυτό, η σανίδα πρέπει να αφαιρεθεί και να πλυθεί με κρύο νερό, στη συνέχεια πρέπει να στεγνώσει και το τόνερ πρέπει να αφαιρεθεί από την επιφάνεια των γραμμών χρησιμοποιώντας βαμβάκι και ένας διαλύτης. Εάν η πλακέτα σας έχει τρύπες για τη σύνδεση εξαρτημάτων ραδιοφώνου ή συνδετήρων, τώρα είναι η ώρα να τα τρυπήσετε. Παρέλειψα αυτήν τη λειτουργία επειδή πρόκειται απλώς για ένα πρωτότυπο πρόγραμμα οδήγησης βηματικού κινητήρα που προορίζεται για τον έλεγχο τεχνολογιών που είναι νέες για μένα.
Ας αρχίσουμε να κονσερβοποιούμε τα μονοπάτια. Αυτό πρέπει να γίνει για να διευκολύνετε την εργασία σας κατά τη συγκόλληση. Κασσίτερος με κολλήσεις και κολοφώνιο, αλλά θα πω ότι αυτός είναι ο «βρώμικος» τρόπος. Υπάρχει πολύς καπνός και σκωρία από το κολοφώνιο στο ταμπλό, το οποίο θα πρέπει να ξεπλυθεί με διαλύτη. Χρησιμοποίησα άλλη μέθοδο, κασσίτερο με γλυκερίνη. Η γλυκερίνη πωλείται στα φαρμακεία και κοστίζει πένες. Η επιφάνεια της σανίδας πρέπει να σκουπιστεί με μια μπατονέτα εμποτισμένη με γλυκερίνη και η συγκόλληση πρέπει να εφαρμοστεί με συγκολλητικό σίδερο με ακριβείς κινήσεις. Η επιφάνεια των κομματιών καλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα συγκόλλησης και παραμένει καθαρή η περίσσεια γλυκερίνης μπορεί να αφαιρεθεί με ένα βαμβάκι ή να πλυθεί με σαπούνι και νερό. Δυστυχώς, δεν έχω φωτογραφία του αποτελέσματος που ελήφθη μετά την επικασσιτέρευση, αλλά η ποιότητα που προκύπτει είναι εντυπωσιακή.
Στη συνέχεια, πρέπει να κολλήσετε όλα τα εξαρτήματα του ραδιοφώνου στην πλακέτα. Χρησιμοποίησα τσιμπιδάκια για να κολλήσετε τα εξαρτήματα SMD. Η γλυκερίνη χρησιμοποιήθηκε ως ροή. Αποδείχθηκε πολύ προσεγμένο.
Το αποτέλεσμα είναι προφανές. Φυσικά, μετά την παραγωγή, ο πίνακας φαινόταν καλύτερος στη φωτογραφία μετά από πολλά πειράματα (για αυτό δημιουργήθηκε).
Έτσι, ο οδηγός βηματικού κινητήρα μας είναι έτοιμος! Τώρα ας προχωρήσουμε στο πιο ενδιαφέρον μέρος - πρακτικά πειράματα. Συγκολλάμε όλα τα καλώδια, συνδέουμε την πηγή ρεύματος και γράφουμε ένα πρόγραμμα ελέγχου για το Arduino.
Το περιβάλλον ανάπτυξης του Arduino είναι πλούσιο σε διάφορες βιβλιοθήκες, παρέχεται μια ειδική βιβλιοθήκη, η Stepper.h, για εργασία με βηματικό κινητήρα, την οποία θα χρησιμοποιήσουμε. Δεν θα περιγράψω πώς να χρησιμοποιήσω το περιβάλλον ανάπτυξης Arduino και να περιγράψω τη σύνταξη της γλώσσας προγραμματισμού, μπορείτε να δείτε αυτές τις πληροφορίες στον ιστότοπο http://www.arduino.cc/, υπάρχει επίσης μια περιγραφή όλων των βιβλιοθηκών με παραδείγματα. , συμπεριλαμβανομένης μιας περιγραφής του Stepper.h.
Λίστα προγραμμάτων:
/*
* Πρόγραμμα δοκιμήςγια stepper
*/
#περιλαμβάνω
#define ΒΗΜΑΤΑ 200
Stepper stepper(STEPS, 31, 33, 35, 37);
void setup()
{
stepper.setSpeed(50);
}
void loop()
{
stepper.step(200);
καθυστέρηση (1000);
}
Αυτό το πρόγραμμα ελέγχου αναγκάζει τον άξονα του βηματικού κινητήρα να κάνει μια πλήρη περιστροφή, μετά από ένα διάλειμμα ενός δευτερολέπτου, και επαναλαμβάνει επ' άπειρον. Μπορείτε να πειραματιστείτε με την ταχύτητα περιστροφής, την κατεύθυνση περιστροφής και τις γωνίες περιστροφής.
