آشنایی با واسط موتور پله‌ای

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز،موتور پله‌ای نوعی از موتور DC است که به صورت پله‌ای می‌چرخد. هنگامی که سیگنال الکتریکی بر روی آن اعمال می‌شود، موتور به صورت پله‌ای می‌چرخد و سرعت چرخش به میزان استفاده از سیگنال‌های الکتریکی بستگی دارد و جهت چرخش به الگوی پالس‌های پشت سر هم بستگی دارد. یک موتور پله‌ای از یک روتور ساخته شده است که به طور معمول یک آهنربای دائمی است و همانطور که از نام آن پیداست عنصر دوار موتور است. استاتور قسمت دیگری است که به صورت سیم پیچ است. در نمودار زیر، مرکز روتور است که با سیم پیچ استاتور احاطه شده است. به آن سیم پیچ چهار فاز گفته می‌شود.




نحوه‌ی کار موتور پله‌ای

انشعاب مرکزی در سیم پیچ استاتور به جریان موجود در سیم پیچ وقتی که سیم پیچ زمین شده است اجازه تغییر جهت می‌دهد. خاصیت مغناطیسی استاتور تغییر می‌کند و به طور انتخابی روتور را جذب و دفع می‌کند، در نتیجه حرکت پله‌ای برای موتور ایجاد می‌شود.

دنباله پله سازی

برای بدست آوردن حرکت صحیح موتور، باید یک دنباله پله‌ای دنبال شود. این دنباله پله ای، ولتاژ لازم را برای فاز استاتور فراهم میکند. به طور معمول یک دنباله ۴ مرحله‌ای انجام می‌شود. هنگامی که دنباله از مرحله ۱ تا ۴ پشت سر هم اجرا می‌شود، یک چرخش ساعتگرد دریافت می‌کنیم و هنگامی که از مرحله ۴ به ۱ دنبال می‌شود، یک چرخش خلاف جهت عقربه‌های ساعت دریافت می‌کنیم.

نمودار واسط

نمودار زیر واسط اتصال موتور پله‌ای به یک میکروکنترلر را نشان می‌دهد. این نمودار کلی است و می‌تواند برای هر خانواده کنترل کننده‌ای مانند میکروکنترلر PIC، AVR یا میکرو کنترلر ۸۰۵۱ اعمال شود.



از آنجایی که میکروکنترلر نمی‌تواند جریان کافی برای حرکت موتور را فراهم کند، از درایوری مانند ULN۲۰۰۳ برای راه اندازی موتور استفاده می‌شود. به طور مشابه، ترانزیستور‌های جداگانه یا هر IC راه انداز دیگری نیز می‌تواند برای راه اندازی موتور استفاده شود. به این نکته توجه کنید که در صورت لزوم، مقاومت‌های بالانگهدار [۱]خارجی بسته به میکروکنترلری که استفاده می‌کنید به پین‌ها متصل می‌شوند. موتور هرگز نباید مستقیماً به پین‌های کنترل‌کننده متصل شود. ولتاژ موتور به اندازه موتور بستگی دارد. یک موتور پله‌ای یک قطبی ۴ فاز معمولی دارای ۵ پایانه است. پایانه‌های ۴ فاز و یک ترمینال مشترک از انشعاب مرکزی که به زمین متصل می‌شوند. الگوریتم برنامه نویسی برای چرخش مداوم در جهت عقربه‌های ساعت در زیر آورده شده است:

پین‌های پورت مورد استفاده برای موتور را به عنوان خروجی مقداردهی کنید
یک برنامه تأخیر مشترک با ۵۰۰ میلی ثانیه بنویسید

۳. خروجی اولین دنباله -۰ × ۰۹ را روی پین‌ها قرار دهید

تابع تاخیر را فراخوانی کنید

۵- خروجی دنباله دوم- c ۰ × ۰ را روی پین‌ها قرار دهید

تابع تاخیر را فراخوانی کنید
دنباله سوم -۰ × ۰۶ را روی پین‌ها برونگذاری کنید
تابع تاخیر را فراخوانی کنید
خروجی دنباله چهارم-۰ × ۰۳ را روی پین‌ها قرار دهید
تابع تاخیر را فراخوانی کنید
به مرحله ۳ بروید

زاویه پله

تعداد پله‌های مورد نیاز برای انجام یک چرخش کامل به زاویه پله موتور پله‌ای بستگی دارد. زاویه پله می‌تواند از ۷۲/۰ درجه تا ۱۵ درجه در هر پله متغیر باشد. بسته به آن ۵۰۰ تا ۲۴ مرحله ممکن است برای انجام یک چرخش لازم باشد. در کاربرد‌های کنترل موقعیت، انتخاب موتور باید براساس حداقل درجه چرخش که در هر مرحله لازم است باشد.

نیم پله

از موتور‌های پله‌ای می‌توان در نیمی از زاویه واقعی هر پله استفاده کرد که به آن در اصطلاح نیم پله گفته می‌شود. فرض کنید برای یک موتور در هر پله زاویه‌ی ۱۵ درجه تعیین شده باشد، آن موتور می‌تواند به گونه‌ای برنامه ریزی شده باشد که با اعمال یک توالی نیمه پله مخصوص برای آن، به مقدار ۵/۷ درجه در هر مرحله بچرخد.



کد‌های برنامه c برای میکروکنترلر ۸۰۵۱

#include

#define out P۱ //motor connected on Port ۱ lower
#define step ۵۰ //one revolution for ۱.۸ degree motor
unsigned char i;
void delay (unsigned char k) ;
void main ()

for (i = ۰; i>۰;k–)
{
for j = ۰; j