Step motor, küçük açılarda döndürülebilen fırçasız DC motordur, bu açılara adım adı verilir. Genel olarak step motor, 360 derece dönüşü tamamlamak için 200 adım kullanır, bu da adım başına 1.8 derece dönmesi anlamına gelir. Adım motoru, robotlar, antenler, sabit sürücüler vb. Gibi hassas dönme hareketine ihtiyaç duyan birçok cihazda kullanılır. Step motoru, ona uygun talimatlar vererek herhangi bir açıya döndürebiliriz.
Step motorlar temelde iki tiptir: Unipolar ve Bipolar. Tek kutuplu step motor genellikle dört telin dört stator bobininin bir ucu olduğu ve dört bobinin diğer ucunun beşinci teli temsil edecek şekilde birbirine bağlandığı beş veya altı tele sahiptir, buna ortak tel (ortak nokta) denir. Genellikle iki-iki bobinin bir ucunun aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi birleştirilmesiyle oluşturulan iki ortak tel vardır. Tek kutuplu step motor, kullanım kolaylığı nedeniyle çok yaygın ve popülerdir.
In Bipolar step motorun bobinleri iki takım çıkan sadece dört teller var, hayır demektir ortak tel vardır.
Step motor, bir stator ve bir döndürücüden oluşur. Stator, döndürücü etrafında sabit kalan dört elektromıknatıs bobinini temsil eder ve döndürücü, dönen kalıcı mıknatısı temsil eder. Bobinlere akım uygulanarak enerji verildiğinde, elektromanyetik alan yaratılır ve rotatörün (kalıcı mıknatıs) dönüşüyle sonuçlanır. Döndürücünün dönmesini sağlamak için bobinlere belirli bir sırada enerji verilmelidir. Bu “sıra” temelinde, Unipolar step motorun çalışma yöntemini üç moda bölebiliriz: Dalga sürücü modu, tam adım sürüş modu ve yarım adım sürüş modu.
Dalga sürücü modu: Bu modda bir seferde bir bobine enerji verilir, dört bobinin tümü birbiri ardına enerjilendirilir. Tam kademeli sürüş moduna kıyasla daha az tork üretir ancak güç tüketimi daha azdır. Mikro denetleyici kullanarak bu modu üretmek için tablo aşağıdadır, yani mantık 1'i bobinlere sıralı şekilde vermemiz gerekir.
|
Adımlar |
Bir |
B |
C |
D |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Full Drive modu: Bunda iki bobine aynı anda enerji verilir ve yüksek tork üretir. Güç tüketimi daha yüksektir. Mantık 1'i aynı anda iki bobine, ardından sonraki iki bobine vb. Vermemiz gerekiyor.
|
Adımlar |
Bir |
B |
C |
D |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Half Drive modu: Bu modda, alternatif olarak bir ve iki bobine enerji verilir, yani önce bir bobine enerji verilir, ardından iki bobine enerji verilir, sonra tekrar bir bobine, sonra tekrar iki bobine enerji verilir, vb. Bu, tam ve dalga sürüş modunun kombinasyonudur ve motorun açısal dönüşünü artırmak için kullanılır.
|
Adımlar |
Bir |
B |
C |
D |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
4 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
6 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
1 |
8051 Mikrodenetleyici ile Step Motor Arayüzü
8051 ile arabirim kurmak çok kolaydır. Step motoru hangi modda çalıştırmak istediğimize bağlı olarak yukarıdaki tablolara göre step motorun dört teline 0 ve 1'i vermemiz yeterlidir. Ve kalan iki tel uygun bir 12v beslemeye bağlanmalıdır (step motora bağlı olarak). Burada tek kutuplu step motoru kullandık. Bobinlerin dört ucunu ULN2003A üzerinden 8051 port 2'nin ilk dört pimine bağladık.
8051, bobinleri çalıştırmak için yeterli akım sağlamaz, bu nedenle ULN2003A olan güncel bir sürücü IC kullanmamız gerekir. ULN2003A, yedi NPN Darlington transistör çifti dizisidir. Darlington çifti, yüksek akım amplifikasyonu elde etmek için iki bipolar transistörün bağlanmasıyla oluşturulur. ULN2003A'da, 7 pin giriş pinidir ve 7 pin çıkış pinidir, iki pin Vcc (güç kaynağı) ve Toprak içindir. Burada dört giriş ve dört çıkış pini kullanıyoruz. Akım amplifikasyonu için ULN2003A yerine L293D IC de kullanabiliriz.
Dört bobin telini ve iki ortak kabloyu çok dikkatli bir şekilde bulmanız gerekir, aksi takdirde motor dönmez. Bunu multimetre kullanarak direnci ölçerek öğrenebilirsiniz, multimetre iki fazın telleri arasında herhangi bir okuma göstermez. Ortak tel ve aynı fazdaki diğer iki tel aynı direnci göstermelidir ve aynı fazdaki iki bobinin iki uç noktası, ortak nokta ile bir uç nokta arasındaki dirençle karşılaştırıldığında iki kat direnç gösterecektir.
Sorun giderme
Motorunuz dönmüyorsa VEYA titreşiyor ancak dönmüyorsa, aşağıdaki kontrol listesini kontrol etmelisiniz:
- Önce devre bağlantılarını ve kodu kontrol edin.
- Devre ve kod tamamsa, step motorun uygun besleme voltajı (genellikle 12v) aldığını kontrol edin, aksi takdirde sadece titreşir, ancak dönmez.
- Besleme yeterliyse, ULN2003A'ya bağlı dört bobin uç noktasını kontrol edin. Önce iki ortak uç noktayı bulun ve bunları 12v'ye bağlayın, ardından kalan dört kabloyu ULN2003A'ya bağlayın ve motor başlayıncaya kadar her olası kombinasyonu deneyin. Bunları doğru sırayla bağlamazsanız, motor dönmek yerine titreşir.
Dalga adım modu ve tam dalga adım modu kodu burada, yarım dalga modu için PORT P2 değerini kolayca hesaplayabilirsiniz.