Depurando el diseño de mi motor paso a paso bipolar

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Estoy tratando de conectar un NEMA 17 Bipolar Stepper Motor a un Arduino Uno usando un L298N Módulo controlador del motor paso a paso y controle su velocidad con un potenciómetro de 10K.

No he encontrado ningún ejemplo en línea sobre cómo hacer esto explícitamente (usando el módulo de controlador L298N), por lo que he recurrido a intentar diseñar el circuito yo mismo. Este es, literalmente, mi primer intento de diseñar un circuito yo mismo. No tengo experiencia en electrónica o ingeniería eléctrica. He recopilado toda la información que pueda del sitio web de arduino y de los fabricantes del motor. De esto estoy seguro:

  1. El motor debe ser alimentado independientemente del arduino, usando 2.55 voltios y 1.7 amperios.

  2. El motor y su fuente de alimentación deben conectarse a un puente en H antes de conectarse a las entradas de arduino.

  3. Los pares de cables en el motor paso a paso están conectados y se pueden determinar fácilmente conectando una luz LED a un par de cables y girando el motor manualmente. Los cables conectados harán que el LED se encienda.

  4. Todos los terrenos deben estar conectados.

Además de esto, también estoy haciendo algunas suposiciones (con suerte ciertas):

  1. El módulo del controlador L298N debe proporcionar el puente en H necesario.

  2. Las entradas del puente H deben conectarse a una matriz de pines digitales indexada de forma contigua en el arduino.

  3. A pesar de que las especificaciones indican la necesidad de 2,55 voltios, una fuente de 2,5 voltios debería ser suficiente para este motor.

  4. Dado que no hay una fuente de 2,5 voltios disponible, puedo crear una con un divisor de voltaje.

  5. No importa la inversión de la polaridad de los cables paso a paso hacia el Módulo del Controlador (puente h). Es decir, si un par de cables de motor paso a paso conectados Wire1 y Wire2 están conectados a Out1 y Out2 en el Módulo Controlador L298N (respectivamente), luego conecte Wire1 a Out2 y Wire2 a Out1 produciría el mismo efecto que el cableado original.

Sobre la base de los hechos / supuestos anteriores, creé un esquema de cómo creo que todo debería estar conectado:

Tenga en cuenta que las dos instancias etiquetadas como 2.5V están conectadas entre sí. Además, todos los motivos también están conectados entre sí.

Me gustaría recibir comentarios de la comunidad sobre el diseño de mi motor de pasos propuesto. En particular, me gustaría saber si mis suposiciones anteriores son correctas y si puedo obtener la corriente necesaria para mi motor paso a paso utilizando mi divisor de voltaje como se muestra en la imagen de arriba. Cualquier sugerencia para mejorar / asegurar la funcionalidad sería muy apreciada!

Si algo no está claro acerca de mi esquema o suposiciones, hágamelo saber y lo aclararé lo mejor que pueda.

    
pregunta Paul

2 respuestas

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Está bien, tienes un par de problemas:

  1. Su divisor de voltaje presentará ~ 2.55V en su centro, pero solo sin carga - debido a la ley de Ohm, tan pronto como presente una carga de resistencia baja, el voltaje caerá severamente. Por ejemplo, si su bobina paso a paso tiene una resistencia de alrededor de 3 ohmios, entonces el voltaje bajará a ~ 9mV. Consulte las distintas páginas wiki sobre la máxima transferencia de potencia y los divisores de tensión.

  2. En lugar de asegurarse de tener el voltaje correcto, estaría mejor con un controlador de motor paso a paso que asegure que no se utilizará más energía de la que el motor puede manejar. Hacen esto "cortando" el voltaje en pulsos, y hay muchos para elegir. El L298 es bastante antiguo ahora, usa transistores bipolares y después de los voltajes de saturación de fuente / sumidero, no tendrá casi nada para impulsar el motor. Leería esta página wiki en Stepper Driving (y páginas relacionadas) y pregunte a las personas que ya han usado estas configuraciones: Probablemente sea una buena fuente de información.

Al disminuir pequeñas cantidades de voltaje, un diodo en serie puede ser útil para caer entre 0,3 y 0,8 V o más por diodo. Pero para una regulación de energía eficiente, dependiendo de la diferencia entre entrada y salida, linear o los reguladores de conmutación son la norma, (casi) nunca los divisores de voltaje para suministrar energía.

    
respondido por el Oli Glaser
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Los divisores de voltaje no son la opción correcta para impulsar motores. Las siguientes son las razones

1) El voltaje provisto por un divisor de voltaje varía según la corriente consumida. Entonces, cuando el motor consume más corriente, el voltaje en el divisor de voltaje no será de 2.5V. Para una tensión de alimentación constante, se requieren reguladores de tensión constante. Estos reguladores de voltaje mantienen su salida siempre constante, sea cual sea la corriente consumida por el motor.

2) Si usa un divisor de voltaje, las resistencias usadas en el divisor de voltaje deben poder manejar tasas de corriente más altas según lo requiera su motor. Para resolver esto, necesita utilizar resistores de alto vataje.

Utilice un regulador de voltaje que puede proporcionar 2,55 voltios (hay reguladores de voltaje variable que pueden proporcionar este voltaje). También busque las clasificaciones de corriente adecuadas ya que su paso a paso necesita 1.7A.

Usar el L298N para conducir el motor paso a paso no es tan fácil. L298N es adecuado para accionar motores de corriente continua. Los controladores de motores paso a paso son los mejores para conducir motores paso a paso (consulte este enlace Hay módulos de controladores aún más baratos disponibles con el mismo IC)

Hay ciertas ventajas al usar un controlador de motor paso a paso

1) Puede alimentar al controlador con un suministro de 5V. Estos controladores paso a paso tienen opciones de limitación de corriente (que puede configurar usando una resistencia variable) que le ahorrarán a su motor paso a paso cuando suministre voltajes superiores a los valores nominales.

2) Puede reducir la sobrecarga del software al crear los pulsos de pasos.

Pero aún así, si quieres usar el L298N, este enlace podría ser útil enlace

    
respondido por el robomon

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