CNCnet: 20. 10. 2020  | Hlavní stránka | Seznam rubrik | Download | Weblinks | RSS | Public key |  

Návštěvnost
počítadlo.abz.cz

Elektronika

* Bistep a jeho zprovoznění

Vydáno dne 26. 07. 2006 (12481 přečtení)

Tento článek poslouží každému kdo chce provozovat driver a nemá příliš velké znalosti z elektroniky a problematiky řízení krokových motorů. Článek je napsán formou dialogu a odpovídá na nejčastěji kladené otázky.

1) Jaké mohu použít napájení pro Bistep?

Bistep je možné napájet dvojcestně usměrněným a vyfiltrovaným napětím v rozsahu 12-48V. Pro neznalé to znamená použít transformator, můstkový usmernovač (obsahuje 4 diody) a filtrační kondenzátor. Hodnotu filtrační kapacity volte podle empirického pravidla na každou odebíranou ampéru cca 4000uF (např. mám připojené dva Bistepy jeden nastaveny na 1,5A a druhý na 2,5A - filtrační kapacita by měla byt tedy 1,5A+2,5A=4A tedy 4A*4000uF=16.000uF). Maximální napětí na takovémto zdroji se spočítá jako jmenovité napětí trafa vynásobené odmocninou ze dvou (tedy z transformatoru s napětím 24V dostaneme po usměrnění a filtraci napětí 24V*1,414 tedy přibližně 34V). Na toto napětí musí být dimenzovaný i filtrační kondenzátor s dostatečnou rezervou.
Bistep je samozřejmě možné napájet i z moderních spínaných zdrojů.

2) Jaké motory mohu řídit driverem Bistep?

Bistep je určen výhradně pro bipolární krokové motory, které je možné budit proudy mezi 0,5-3A (nastavení proudu je s krokem 0,5A). Unipolární motory nelze s tímto driverem provozovat.

3) Jak se Bistep ovládá?

Bistep je standardní driver řízený dvěmi vstupy Krok a Smer (step a dir). Hodnota vstupu Smer určuje na jakou stranu se bude motor točit. Proto aby se se motor točil je nutné přivést na vstup Krok pulzy. Každý pulz způsobí pootočení motoru o jeden krok. Velikost kroku je určena nastavením propojek mikrokrokování (vysvětleno níže).

4) Co je to mikrokrokování a k čemu je to dobré?

Mikrokování je mechanizmus pomocí kterého lze zjemnit přirozený počet kroků motoru daný jeho konstrukcí. Většina dnes používaných motorů ma standardně 200 kroků na jednu otačku. Bistep umožňuje nastavit ctyři režimy mikrokrokování. Je to dělení 1/2, 1/4, 1/8 a 1/16. To znamená, že na celou otačku rotoru je třeba vygenerovat na vstupu Krok 400, 800, 1600 nebo 3200 pulzů. Tento mechanizmus umožňuje zvýšit rozlišení při pozicování. Zaměrně neuvádím přesnost, neboť to velmi zavisí na kvalitě motoru. Je možné, ale předpokladat, ze vetšina motorů zvládne dostatečně přesně rozlišit ješte 1/4 a 1/8 kroku ty kvalitnější.
Mikrokování má ještě jednu zásadní vlastnost to je zmenšení vibrací a rezonancí při otáčení motoru. To souvisí s tím, že motor "poskakuje" o menší kousky a nepřenáší tak silně rázy do poháněného zařízení.

5) Zapojil jsem Bistep, ale motor se netočí. Na co je vstup Brzda (brake)?

Vstup Brzda je funkce, která okamžitě odpojí motor od napájení a navíc zkratuje vinutí motoru. To se projeví tím, že motor má tužší chod a při otáčení klade odpor. Tento vstup má inverzní funkci. Brzda je aktivní pokud na vstupu neni signál. Aby se tato funkce odblokovala, je nutné přivest na vstup Brzda signál.

6) Proč jsou ke každému vstupu vyvedeny dva vývody?

Bistep obsahuje tři vstupy oddělené nízkopříkonovými optočleny, které zajišťují galvanické oddeleni od řídícího obvodu. Proto jsou vyvedeny oba konce vstupní části optočlenu. Bistep je standardně určen pro řízení signálem o napětí 5V. Po domluvě lze objednat i jine spínací napětí.

7) Je možné připojit Bistep přímo na LPT port počítače?

Ano, z toho důvodu jsou použity rychlé nizkopříkonové optočleny. Pro připojení na LPT je třeba spojit všechny GND vývody vstupů a připojit na GND vývod LPT. Zbývající "kladné" vývody je nutné propojit s odpovídajícími vyvody LPT portu podle nastavení Vašeho řídícího SW.

8) Má Bistep funkci "timeout"?

Tato vlastnost způsobí, že po nějaké pevně definované době kdy byl vstup Krok bez signálu vypne driver proud motorem, aby motory zbytečně nehřály na místě. Bistep tu to funkci nemá neboť je možné vypnout motory pomocí vstupu Brzda. V případě ovládání přes LPT a řídící SW je možné vstupy na všech driverech spojit a připojit na jeden výstupní pin LPT. V řídícím SW se nadefinuje standardní M funkce pro odpojení motorů. Tato funkce se pak dá používat v programu, kde je po jeho ukončení možné přímo motory vypnout. Je třeba mít na paměti, že v tomto okamžiku je možné, že dojde ke ztrátě kroku a z toho vyplývá následná nutnost kalibrace.

9) Na co je dobré použít vyvedené napětí +5V?

Napětí +5V je přímo spojeno s výstupem DC-DC měniče napájející logicke obvody driveru. Toto napětí lze proto využít pokud potrebujeme napájet například nějaké autonomní řízení driveru (například jako je D-pot). Lze je take použít jako napajení třeba kontrolky zapnutí driveru.

10) Jaké otáčky motoru lze s driverem dosáhnout?

Na tuto otázka je těžko jednoznačně odpovědět. Velmi zavisí na kvalitě motorů a také na napájecím napětí. Pro dosažení vysokých otáček je nutné dostatečně rychle budit vinutí motoru. Tato rychlost závisí predevším na indukčnosti vinutí. Vinutí motoru se chová jako cívka , ve které proud narusta pomaleji po přiložení napětí. To způsobuje, že ve vysokých otáčkách klesá budící proud ve vinutí a tím i kroutící moment (motor ztrací sílu). Driver Bistep řídí proud dynamicky a snaží se pomalé nabíhání proudu kompenzovat vyšším napětím - pokud je k dispozici. Povolené napájení je v rozsahu 12-48V, ale je třeba si uvědomit, že provoz na napětí 12V je sice možný, ale ani zdaleka nelze využít při tomto napětí maximálních parametrů. Jako idealní se jeví použití napěti mezi 30-36V, které zaručuje kvalitní buzení vinutí motorů a ještě je snesitelné teplo produkované driverem. Při testech se bez problemu dosahovalo az 1500 ot/minutu. Je třeba pamatovat i na to, že maximalní otáčky ovlivňuje i kvalita generovani pulzu na vstupu Krok, které musí být pravidelne a bez výpadků.

11) K čemu slouží propojovací můstky na DPS u optočlenů?

Tyto můstky umožňují nakonfigurovat vstupní část tak, aby šla připojit k libovolnému zdroji signálu. Tyto propojky slouží k připojení vstupů na +5V a nebo GND.

vstupni dil
To je vyhodné například tehdy pokud ovladame Bistep napřiklad spínači typu otevřený kolektor. Je třeba věnovat pozornost jak je driver nakonfigurován neboť připojení driveru, s pevně propojeným vstupem na +5V, na LPT způsobí poškození LPT portu nebo i celé základní desky PC.


Související články:
BiStep 48V/3A (19.05.2006)
[Akt. známka: 1,50 / Počet hlasů: 2] 1 2 3 4 5
Celý článek | Autor: administrator | Vytisknout článek

Novinky
06.06.2008: Meteostanice:
V sekci download je zveřejněna zatím veškerá dokumentace k meteostanici. Více informací viz. www.jakjevenku.info

29.04.2008: Nová linka
Server byl přepojen na novou 50Mbps linku a během dneška můžou být problémy s dostupností kvůli změně DNS záznamů.


Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.