Схема управления шаговым двигателем на микроконтроллере

Рассмотрена схема управления шаговым двигателем униполярного типа в режиме полного шага через последовательный интерфейс RS232 компьютера. Конструкция способна управлять двумя шаговыми двигателями через программу терминал.
Радиоконструкторы на любой вкус

Технические особенности управления шаговым двигателем

Возможность контролирования двух униполярных шаговых двигателей в режиме полного шага;

Выполнение команд через интерфейс RS232 компьютера;

Драйвер схемы управления совместим с любой операционной системой, которая работает со стандартной программой терминала, например Hyper Terminal;

Шаговых двигатели рассчитаны на напряжением до 24 В и ток до 500 мА;

Устройство должно работать от стабилизированного блока питания напряжением от 12 до 24 В.

Схема управления шаговым двигателем на микроконтроллере

Во первых, сигналы идущие с последовательного интерфейса RS-232 нужно преобразовать в цифровые сигналы, поэтому не будем изобретать велосипед, а используем стандартный вариант на микросхеме MAX232.

Микроконтроллер ATtiny2313 задействован для приема сигналов от последовательного порта и формирования сигналов для управления шаговым двигателем. Сигналы, сформированные ATtiny2313 усиливаются микросхемой ULN2803A. Последняя имеет внутренний 8-канальный массив транзисторных ключей соединенных по схеме Дарлингтона. Микросхема ULN2803A согласована по входным уровням с ТТЛ или пяти вольтовыми КМОП микросхемами, а на выходе имеет транзисторные ключи с открытым коллектором и с большой мощностью рассеивания. Таким образом, ULN2803A идеальное решение для управления мощными нагрузками, такими как реле, электродвигатели. Отечественным ее аналог является микросхема К1109КТ63.

Шаговый двигатель работает в режиме полного шага, на каждом его шагу две его обмотки всегда находятся под напряжением. Схема может работать как в прямом, так и реверсивном режиме с помощью отправки нужных команд из программы терминала.

Программное обеспечение и прошивка микроконтроллера

В архиве смотри папку 029-el

Для управления с компьютера вам потребуется любая терминальная программа, например можно использовать стандартную Hyper Terminal. Для синхронизации с драйвером нужно выставить следующие настройки COM порта:

После включения питания в терминале вы увидите сообщение. После которого можно подавать команды управления.

Существует четыре команды, которые можно направить на микроконтроллер через терминал: m0rx и m0lx и m1lx и m1rx, где: m0 и m1 номер шагового двигателя; r и l – направление вращения (r против часовой стрелки, l - соответственно по часовой); x – количество шагов от 0 до 32000

Например, если мы пошлем команду m0l2000, то результатом ее выполнения будет следующий. Первый двигатель сделает 2000 шагов по часовой стрелке.

Прошивку на микроконтроллер вы можете скачать по зеленой ссылке чуть выше, а запрограммировать микроконтроллер AVR здесь.