Interface de motor de passo com microcontrolador pic

O motor de passo é um motor especialmente projetado que gira em etapas. A velocidade do motor de passo depende da taxa do sinal elétrico aplicado a ele. Diferentes padrões podem controlar a direção e o tipo de rotação do motor de passo. Principalmente dois tipos de motores de passo estão disponíveis, Unipolar e Bipolar. Unipolar é mais fácil de operar, controlar e também mais fácil de obter. Aqui neste tutorial, estamos fazendo a interface do motor de passo com o microcontrolador PIC PIC16F877A.

Estamos usando o motor de passo 28BYJ-48 para este projeto, que é barato e facilmente disponível. É um motor de passo unipolar de 5 V DC. Também estamos usando um módulo disponível com este motor que consiste no CI do driver de motor de passo ULN2003. ULN2003 é uma matriz de pares Darlington, que é útil para acionar este motor, uma vez que o microcontrolador PIC não pode fornecer corrente suficiente para acionar. ULN2003A é capaz de conduzir 500mA de carga com 600mA de corrente de pico.

Motor de passo:

Vamos ver a especificação do motor de passo 28BYJ-48 na folha de dados.

Como girar o motor de passo:

Se virmos a ficha técnica, veremos o pin-out.

Dentro do motor, existem duas bobinas com derivação central disponíveis. O fio vermelho é o comum para ambos os quais serão conectados em VCC ou 5V.

Outros 4 fios rosa, vermelho, amarelo e azul controlarão a rotação dependendo do sinal elétrico. Além disso, dependendo do movimento, este motor pode ser controlado em 3 etapas. Modo Full Drive, modo Half Drive e modo Wave drive.

Três modos de condução do motor de passo:

Acionamento total: Se dois eletroímãs do estator forem energizados por vez, o motor funcionará com torque total referido como modo de sequência de acionamento total.

Degrau	Azul	Rosa	Amarelo	laranja
1	1	1	0	0
2	0	1	1	0
3	0	0	1	1
4	1	0	0	1

Half-Drive: Quando alternativamente uma e duas fases são energizadas, o motor funcionará no modo de half-drive. É usado para aumentar a resolução angular. A desvantagem é menos torque produzido neste movimento.

Degrau	Azul	Rosa	Amarelo	laranja
1	1	0	0	0
2	1	1	0	0
3	0	1	0	0
4	0	1	1	0
5	0	0	1	1
6	0	0	0	1
7	1	0	0	1
8	1	0	0	0

Wave Drive: neste modo, um eletroímã do estator é ligado. Segue 4 etapas iguais ao modo Full-drive. Consome baixa potência com baixo torque.

Degrau	Azul	Rosa	Amarelo	laranja
1	1	0	0	0
2	0	1	0	0
3	0	0	1	0
4	0	0	0	1

Anteriormente, fizemos a interface do motor de passo com outros microcontroladores:

O motor de passo também pode ser controlado sem qualquer microcontrolador, consulte este Circuito do driver do motor de passo.

ULN2003 Stepper Motor Driver:

Vamos entender a placa de quebra que consiste em ULN2003 IC. É importante entender o pino.

A parte amarela é usada para conectar o motor, a parte vermelha mostra um jumper. É importante colocar o jumper, pois ele habilitará a proteção de diodo de roda livre para o motor . A entrada rosa é para a conexão do microcontrolador.

Vamos girar o motor no modo de direção total no sentido horário e novamente girá-lo com o modo de transmissão de onda no sentido anti-horário. Confira o vídeo de demonstração no final.

Componentes Requeridos

Pic16F877A
Kit de programação
Tábua de pão
20Mhz Cristal
Capacitor de disco 33pF - 2pcs
Resistor de 4,7k
Fios e pinos de berg
Placa breakout ULN2003A junto com o motor de passo 28BYJ-48.
Fios adicionais para conectar
Unidade de fonte de alimentação de 5 V ou adaptador de parede com classificação de 500 mA

Diagrama de Circuito e Explicação

No diagrama de circuito, no lado esquerdo o PIC16F877A é mostrado e no lado direito a conexão ULN2003A é exibida. O ULN2003 e a parte do motor de passo estão dentro da placa de divisão.

A conexão da placa Breakout à unidade do microcontrolador será-

A. IN1 => Pin 33

B. IN2 => Pin34

C. IN3 => Pin35

D. IN4 => Pin 36

Liguei todos os componentes e seu hardware para girar o motor de passo com microcontrolador PIC está pronto.

Se você é novo no Microcontrolador PIC, siga nossos Tutoriais do Microcontrolador PIC, que informam em Introdução ao Microcontrolador PIC.

Explicação do código

O código completo para este driver de motor de passo baseado em PIC é fornecido no final deste tutorial com um vídeo de demonstração. Como sempre, primeiro precisamos definir os bits de configuração no microcontrolador pic e, em seguida, iniciar com a função void principal .

Estas são as macros para bits de configuração da unidade do microcontrolador e os arquivos de cabeçalho da biblioteca.

#define _XTAL_FREQ 200000000 // Freqüência do cristal, usada no retardo #define a velocidade 1 // Faixa de velocidade 10 a 1 10 = mais baixa, 1 = mais alta #define passos 250 // quanto passo levará #define no sentido horário 0 // sentido horário macro #define anti_clockwise 1 // macro sentido anti-horário

Na primeira linha, definimos a frequência do cristal que é necessária para a rotina de atraso. Outras macros são usadas para definir opções relacionadas ao usuário.

Se você vir o código, há três funções definidas para acionar o motor em três modos com sentido horário e anti-horário. Aqui estão as três funções:

1. void full_drive (direção do caractere)

2. void half_drive (direção char)

3. void wave_drive (direção char)

Verifique as definições dessas funções no código completo fornecido a seguir:

Agora, na função void main , estamos dirigindo o motor no sentido horário usando o modo full-drive dependendo das etapas e depois de alguns segundos de atraso, giramos novamente o motor no sentido anti-horário usando o modo wave drive.

void main (void) { system_init (); while (1) { / * Dirija o motor no modo de direção total no sentido horário * / para (int i = 0; i { full_drive (sentido horário); } Ms_delay (1000); / * accionar o motor no modo de accionamento de onda anti-horário * / for (int i = 0; i { wave_drive (anti_clockwise); // full_drive (anti_clockwise); } ms_delay (1000); } }

É assim que podemos girar o motor de passo com o microcontrolador PIC. Os motores de passo são muito úteis em máquinas CNC, robótica e outras aplicações embarcadas.