Корачни мотор је једносмерни мотор без четкице, који се може ротирати у малим угловима, ти углови се називају степеницама. Корачни мотор обично користи 200 корака да заврши ротацију од 360 степени, што значи да се окреће за 1,8 степени по кораку. Корачни мотор који се користи у многим уређајима којима је потребно прецизно ротационо кретање попут робота, антена, чврстих дискова итд. Корачни мотор можемо ротирати под било којим одређеним углом дајући му одговарајућа упутства.
Корачни мотори су у основи два типа: униполарни и биполарни. Униполарни корачни мотор обично има пет или шест жица, у којима су четири жице један крај четири статорске завојнице, а други крај све четири завојнице је повезан заједно што представља пету жицу, то се назива заједничка жица (заједничка тачка). Генерално постоје две заједничке жице, формиране повезивањем једног краја две-две завојнице, као што је приказано на доњој слици. Униполарни корачни мотор је врло чест и популаран због своје једноставности употребе.
У биполарном корачном мотору постоје само четири жице које излазе из два сета калема, што значи да нема заједничке жице.
Корачни мотор се састоји од статора и ротатора. Статор представља четири електромагнетна калема који остају непокретни око ротатора, а ротатор представља трајни магнет који се окреће. Кад год се завојнице напајају применом струје, ствара се електромагнетно поље, што резултира ротацијом ротатора (трајног магнета). Калеме треба напајати у одређеном низу да би се ротатор окретао. На основу ове „секвенце“ можемо поделити начин рада униполарног корачног мотора у три режима: режим таласног погона, режим пуног корака и режим рада у пола корака.
Режим таласног погона: У овом режиму даје се по једна завојница, све четири завојнице се напајају једна за другом. Производи мање обртног момента у поређењу са режимом погона у пуном кораку, али је потрошња енергије мања. Следи табела за производњу овог режима помоћу микроконтролера, што значи да морамо да додамо Логиц 1 калемима у секвенцијалном маниру.
|
Кораци |
А. |
Б. |
Ц. |
Д. |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Режим пуног погона: У овом случају, две завојнице се истовремено напајају и производе велики обртни моменат. Потрошња енергије је већа. Морамо дати Логиц 1 на две завојнице истовремено, затим на следеће две завојнице и тако даље.
|
Кораци |
А. |
Б. |
Ц. |
Д. |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Режим половине погона: У овом режиму једна и две завојнице се напајају наизменично, што значи да се прво напаја једна завојница, затим две завојнице, па опет једна завојница, па опет две и тако даље. Ово је комбинација режима пуног и таласног погона и користи се за повећање угаоне ротације мотора.
|
Кораци |
А. |
Б. |
Ц. |
Д. |
|
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 |
Повезивање корачног мотора са микроконтролером 8051
Повезивање са 8051 је врло једноставно, само треба дати 0 и 1 на четири жице корачног мотора према горњим табелама, у зависности од тога у ком режиму желимо да покренемо корачни мотор. А остале две жице треба да буду повезане на правилно напајање од 12в (у зависности од корачног мотора). Овде смо користили униполарни корачни мотор. Четири краја калема повезали смо са прва четири пина порта 2 од 8051 преко УЛН2003А.
8051 не пружа довољно струје за погон калемова, тако да морамо да користимо тренутни ИЦ управљачки програм који је УЛН2003А. УЛН2003А је низ од седам НПН дарлингтонских транзисторских парова. Дарлингтонов пар је направљен повезивањем два биполарна транзистора да би се постигло велико струјно појачање. У УЛН2003А, 7 пинова су улазне и 7 пинова су излазне, два пина су за Вцц (напајање) и масу. Овде користимо четири улазна и четири излазна пина. Такође можемо користити Л293Д ИЦ уместо УЛН2003А за појачавање струје.
Морате врло пажљиво открити четири жице завојнице и две уобичајене жице, јер се иначе мотор неће окретати. То можете сазнати мерењем отпора помоћу мултиметра, мултиметар неће показивати очитавања између жица две фазе. Заједничка жица и друге две жице у истој фази треба да показују исти отпор, а две крајње тачке две завојнице у истој фази показат ће двоструки отпор у поређењу са отпором између заједничке тачке и једне крајње тачке.
Решавање проблема
Ако се ваш мотор не ротира ИЛИ вибрира, али се не ротира, морате проверити следећу листу за проверу:
- Прво проверите везе и код кода.
- Ако су струјни круг и код у реду, проверите да ли корачни мотор добија одговарајући напон напајања (обично 12в), у супротном само вибрира, али не и ротира.
- Ако је напајање у реду, проверите четири крајње тачке завојнице које су повезане на УЛН2003А. Прво пронађите две заједничке крајње тачке и спојите их на 12в, а затим повежите преостале четири жице на УЛН2003А и испробајте све могуће комбинације док мотор не започне. Ако их не бисте повезали у правилном редоследу, мотор само вибрира уместо да се окреће.
Ево шифре за режим корака таласа и режим корака пуног таласа, можете лако израчунати вредност за ПОРТ П2 за режим полуталаса.