В този проект ще се научим как да направим проста верига на еднополюсен стъпков двигател, използвайки 555 IC таймер. Освен 555 таймер се нуждаем и от IC CD 4017, който е IC за десетилетие.

От Анкит Неги

Всеки еднополюсен двигател може да бъде свързан към тази схема за изпълнение на конкретна задача, въпреки че първо трябва да направите някои малки промени.

Скоростта на стъпковия двигател може да се контролира от потенциометър, свързан между разряд и праг щифт от 555 таймер .

Основи на стъпковия двигател

Стъпковите двигатели се използват в области, където се изисква специфично количество въртене, което не е постижимо при обикновени двигатели с постоянен ток. Типично приложение на стъпков двигател е в 3D ПРИНТЕР. Ще намерите два вида популярни стъпкови двигатели: UNIPOLAR и BIPOLAR.

Както подсказва името, еднополюсният стъпков двигател съдържа намотки с общ проводник, които могат лесно да се захранват един по един.

Докато биполярният стъпков двигател няма общ терминал между намотките, поради което той не може да бъде задвижван просто с помощта на предложената схема. За да задвижваме биполярен стъпков двигател, се нуждаем от верига за мост h.

КОМПОНЕНТИ:

1. 555 TIMER IC

две. CD 4017 IC

3. РЕЗИСТОРИ 4.7K, 1K

“Схема на преобразувател на преобразувател 12vdc в 24vdc ”

4. ПОТЕНЦИОМЕТЪР 220К

5. 1 uf КАПАЦИТОР

6. 4 ДИОДА 1N4007

7. 4 ТРАНЗИСТОРА 2N2222

8. UNIPOLAR STEPPER MOTOR

9. ИЗТОЧНИК НА МОЩНОСТТА

“ac към dc диоден мост ”

ЦЕЛ НА 555 ТАЙМЕР:

Тук е необходим 555 таймер за генериране на тактови импулси с определена честота (може да се променя с помощта на 220k пот), който определя скоростта на стъпковия двигател.

IC 555 Детайли за извод

IC 555 подробности за пиновете, земя, Vcc, нулиране, праг, разряд, управляващо напрежение

ЦЕЛ НА CD4017:

Както вече беше споменато по-горе, това е IC за десетилетие, т.е.може да отчита до 10 тактови импулса. Това, което прави този IC специален, е, че има свой собствен вграден декодер. Поради което не е нужно да добавяте допълнителен IC за декодиране на двоични числа.

4017 отчита до 10 тактови импулса от 555 часа и дава висока мощност, съответстваща на всеки тактов импулс един по един от неговите 10 изходни щифта. В даден момент само един щифт е висок.

ЦЕЛ НА ТРАНЗИСТОРИТЕ:

Тук има две цели на транзистора:

1. Тук транзисторите действат като превключватели, като по този начин захранват по една намотка наведнъж.

2. Транзисторите позволяват преминаването на висок ток през тях и след това на двигателя, като по този начин изключват напълно 555 таймера, тъй като той може да достави много малко количество ток.

ДИАГРАМА НА КРУГА:

проста схема на драйвер на стъпков двигател с помощта на IC 555

Направете връзки, както е показано на фигурата.

1. Свържете щифт 3 или изходен щифт на таймера 555 към щифт 14 (щифт на часовника) на IC 4017.
2. Свържете щифта за активиране или 13-ия щифт на 4017 към земята.
3. Свържете щифтове 3,2,4,7 един по един към транзистори 1,2,3,4 съответно.
4. Свържете 10 и 15-ия щифт към земята чрез 1k резистор.
5. Свържете общия проводник на стъпковия двигател към плюса на захранването.
6. Свържете други проводници на стъпков двигател по такъв начин, че бобините да се захранват една по една, за да завършат правилно един пълен оборот (можете да разгледате листа с данни на двигателя, предоставен от производителя)

ЗАЩО ИЗХОДЕН ПИН 10 НА IC 4017 Е СВЪРЗАН С НЕГОВИЯ ПИН 15 (RESET PIN)?

Както вече споменахме по-горе 4017 брои тактовите импулси един по един до 10-ия тактов импулс и съответно дава висока мощност на изходните щифтове, всеки изходен щифт отива високо.

“как да си направим паразитен запер ”

Това води до известно забавяне на въртенето на двигателя, което е ненужно. Тъй като се изискват само първите четири щифта за един пълен оборот на двигателя или първите четири десетични броя от o до 3, пин №. 10 е свързан към pin15, така че след 4-то броене IC се нулира и броенето започва отначало. Това гарантира, че няма прекъсване на въртенето на двигателя.

РАБОТА:

След правилното свързване, ако включите веригата, двигателят ще започне да се върти на стъпки. 555 таймер произвежда тактови импулси в зависимост от стойностите на резистор, потенциометър и кондензатор.

Ако промените стойността на някой от тези трикомпонентни честота на тактовия импулс ще се промени.

Тези тактови импулси се дават на IC CD 4017, който след това брои тактовите импулси един по един и дава 1 като изход към пин № 3,2,4,7 съответно и повтаря този процес непрекъснато.

Тъй като транзисторът Q1 е свързан към щифт 3, той се включва първо, след това транзистор Q2, последван от Q3 и Q4. Но когато един транзистор е включен, всички останали остават изключени.

Когато Q1 е включен, той действа като затворен превключвател и токът преминава през общ проводник към проводник 1 и след това към земя през транзистор Q1.

Това захранва бобината 1 и двигателят се върти под някакъв ъгъл, който зависи от тактовата честота. Тогава същото се случва с Q2, който захранва намотка 2, последвана от намотка 3 и намотка 4. Така се получава един пълен оборот.

Когато потенциометърът се завърти:

Да кажем, че първоначално положението на гърнето е такова, че има максимално съпротивление (220k) между изпускателния и праговия щифт. Формулата за честота на изходния тактов импулс е:

F = 1,44 / (R1 + 2R2) C1

От формулата става ясно, че честотата на тактовите импулси намалява с увеличаване на стойността на R2. По този начин, когато стойността на R2 или пота е максимална, честотата е минимална, поради което IC 4017 отчита по-бавно и дава по-забавено извеждане.

С намаляването на стойността на съпротивлението R2 честотата се увеличава, което причинява минимално забавяне между изходите на IC 4017. И следователно стъпковият двигател се върти по-бързо.

По този начин стойността на потенциометъра определя скоростта на стъпковия двигател.

ВИДЕО ЗА СИМУЛАЦИЯ:

Тук можете ясно да видите как скоростта на двигателя варира в зависимост от съпротивлението R2. Стойността му първо се намалява и след това се увеличава, което от своя страна първо увеличава и след това намалява скоростта на стъпковия двигател.