elektronika praktyczna 09 1997

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Uk�ad musi umo�liwia� sterowanie za pomoc� komputera PC (lub innego wyposa�onego w interfejs CENTRONICS) dwoma silnikami dwufazowymi w trybie bezpo�rednim.Przez sterowanie w trybie bezpo�rednim rozumiemy mo�liwo�� programowego sterowania ka�d� cewk� silników osobno.Ten tryb sterowania daje prawie nieograniczon� precyzj� poruszania silnika.2.Nale�y przypuszcza�, �e wielu Czytelników zechce wykorzysta� proponowany sterownik do kierowania prostymi zabawkami lub modelami.Precyzja sterowania nie b�dzie w takim przypadku ju� tak wa�na i dlatego przewidziano mo�liwo�� sterowania silnikami tak�e za pomoc� komputera, ale w trybie po�rednim.Przy tym rodzaju pracy mamy tylko mo�liwo�� w��czania ka�dego z silników w dowolnym kierunku, natomiast ich pr�dko�� obrotow� ustawiamy za pomoc� sprz�towych elementów regulacyjnych.3.Dyskryminowanie osób nie posiadaj�cych jeszcze komputerów jest sprzeczne z naszymi zasadami.Dlatego te� nasz sterownik umo�liwia r�czne kierowanie prac� silników, przez proste podawanie stanu wysokiego na odpowiednie wej�cia uk�adu.Opis dzia�ania uk�aduSchemat elektryczny uk�adu sterownika silników krokowych przedstawiony zosta� na rys.1.Wygl�da na do�� skomplikowany, ale to zwyk�e z�udzenie: ca�a górna cz�� rysunku to przecie� dwa identyczne bloki funkcjonalne.Analiz� schematu rozpoczniemy od wyja�nienia zasady pracy uk�adu w trybie sterowania bezpo�redniego.Aby silnik krokowy zacz�� si� obraca�, musimy zasila� jego cewki wed�ug algorytmu pokazanego na rys.2.Strza�kami oznaczono kierunek przep�ywu pr�du, a poj�cia �w prawo" i �w lewo" s� czysto umowne, poniewa� rzeczywisty kierunek obrotów silnika trzeba b�dzie ustali� do�wiadczalnie.Ka�da z cewek silników zosta�a do��czona za po�rednictwem z��cz Z2 i Z3 do przek�tnych mostków utworzonych z par driverów ULN2803 i TD62783.Drivery ULN2803 zasilaj� cewki od strony minusa zasilania, a drivery TD62783 od strony plusa.Wej�cia ka�dej z par driverów zosta�y ze sob� po��czone i do��czone przez z��cze Z4, do wyj�� szyny danych portu CENTRONICS.W tym trybie pracy jumpery oznaczone JP3 musz� by� zwarte, a pozosta�e jumpery - rozwarte.Rozwa�my teraz, co si� stanie je�eli np.do wej�cia Do doprowadzimy logiczny stan wysoki.Uaktywnione zostan� dwa drive-ry: IC5G i IC4H, co spowoduje przep�yw pr�du przez cewk� do��czon� do z��cza Z3, piny 3,4.Z kolei podanie stanu wysokiego na wej�cie D2 spowoduje w��czenie driverów IC4G i IC5H, co umo�liwi przep�yw pr�du w tym samym kierunku, ale przez drug� cewk� silnika.Podanie stanu wysokiego kolejno na wej�cia Qa i Q3 spe�ni do ko�ca warunki zawarte na rys.2 i silnik wykona pierwsze cztery kroki.Cykliczne powtarzanie opisanej operacji b�dzie powodowa�o sta�e obracanie si� silnika.Odwrócenie kolejno�ci w��czania cewek spowoduje obrót w przeciwnym kierunku, zgodnie z rys.2.W trybie pracy sterowania bezpo�redniego wystarczy wysy�a� na wyj�cia szyny danych interfejsu CENTRONICS liczby powoduj�ce powstawanie na tej szynie odpo-wiednich kombinacji stanów logicznych.Na listingu 1 przedstawiono najprostszy przyk�ad programu powoduj�cego sta�e obracanie si� silnika.Parametr X decyduje o szybko�ci obrotów silnika i jego najmniejsza warto�� jest okre�lona typem procesora i zastosowanego silnika.Nie ma natomiast ogranicze� co do najwi�kszej warto�ci, silnik mo�e obraca� si� dowolnie wolno.Zmiana w programie (listing 2) spowoduje obracanie si� silnika w przeciwn� stron�.Na listingu 3 znajduje si� jeszcze jeden przyk�adowy program steruj�cy silnikiem z podwójn� precyzj�, zasilaj�cy jego cewki zgodnie z algorytmem przedstawionym na rys.3.Prezentowane programiki s� oczywi�cie tylko przyk�adami ilustruj�cymi sposób programowego sterowania silnikami i mog� si� przyda� w trakcie uruchamiania uk�adu przy pomocy komputera PC.Omówienia wymaga teraz rola bramek zawartych w uk�adach IC7 i IC8.Zabezpieczaj� one drivery przed uszkodzeniem w przypadku wyst�pienia na wyj�ciach szyny danych stanów zakazanych.Podczas dzia�ania poprawnie napisanego programu taka sytuacja nie powinna si� zdarzy�, ale nie ka�dy program jest napisany od pocz�tku bez b��dów.Sytuacja, w której w��czy�yby si� naraz np.drivery IC7E i IC6E spowodowa�aby totaln� katastrof�: pi�kne zwarcie w uk�adzie.Obrót w prawo (umownie)CEWKA1 CEWKA2KROKIKROK2KROK3KROK4 sObrót w lewo (umownie)CEWKA1 CEWKA2KROK1KROK2KROK3KHOK4***Rys.2.Sposób sterowania silnika krokowego.Elektronika Praktyczna 9/9755Uniwersalny sterownik silników krokowychCEWKA1 CEWKA2KROK1SKR0K2 *sSKROK3 *sKR0K4KROK5 sKROK6 S SV.KROK7 sKROK8sRys.3.Sposób precyzyjnego sterowania silnika krokowego.Przed takim nieszcz�ciem chroni� w�a�nie bramki zawarte w uk�adzie IC7.Je�eli na wej�cia którejkolwiek z nich podane zostan� jednocze�nie dwie �jedynki", to stan niski z wyj�cia tej bramki spowoduje powstanie tak�e stanu niskiego na wyj�ciu bramki IC8D.Tranzystor Tl wy��czy si� powoduj�c tak�e wy��czenie tranzystora T2 i w konsekwencji natychmiastowe odci�cie dop�ywu pr�du do driverów.Dioda D5 ma za zadanie sygnalizowa� wyst�pienie stanów zakazanych na szynie danych.Zajmijmy si� teraz r�cznym sterowaniem silnikami.Generator astabilny zbudowany z bramek IC2C i IC2D tworzy ci�g impulsów zegarowych dostarczanych nast�pnie na wej�cie dwubitowego licznika, zbudowanego z przerzut-ników IC6A i IC6B.Wyj�cia tego licznika s� po��czone z wej�ciami dwóch par bramek EX-OR, zawartych w strukturze uk�adu IC3.Bramki te pe�ni� w uk�adzie bardzo wa�n� funkcj�: neguj� lub przepuszczaj� bez zmian stany logiczne podawane z wyj�� licznika na wej�cia dekoderów 1 z 4 -IClA i B.Wykorzystano tu interesuj�c� cech� bramek typu EX-NOR: przy stanie wysokim na jednym wej�ciu przenosz� sygna� podany na drugie wej�cie bez zmian, natomiast przy stanie niskim na jednym wej�ciu, stany logiczne z drugiego wej�cia s� negowane [ Pobierz całość w formacie PDF ]

�

download / ebook / pobieranie / pdf / do ÂściÂągnięcia

Odnośniki