Самоделки на uln2003

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

драйвер шагового двигателя на микросхеме ULN2003

Всем привет получил на днях контроллер шаговых двигателей на микросхеме ULN 2003 (сборка Дарлингтона)
Управление микросхемой происходит через LPT порт при помощи программы VRI-cnc, TurboCNC
к контроллеру можно подключать биполярные шаговые двигатели с напряжением питания 12в 500ма
подключение производил по такой схеме

Вы меня извините, но - "И ЧО?"
Думаете тут люди не видели как работают ТАКИЕ драйвера? Или как их нужно подключать? Или может вы ими приторговываете(скрытая реклама)??
В чём смысл темы?

такой темы на сайте не нашел. этот вариант может и не видели для начинающих станкостроителей мне кажется в самый раз. схема простая и отлично подойдет для небольшого станка с ЧПУ не вижу никакой проблемы в существовании данной темы, если это поможет кому нибудь реализовать управление 3мя осями ЧПУ станка легко и быстро, как помогло мне для постройки лазерного гравера.

Ну на счет "отлично" - это ты, конечно, загнул.
Как-то "тема не раскрыта". Какой кокретно мотор можно так подключать, какое напряжение подавать?
(видео не смотрел)

Ну, тут на "сайте" много каких тем может и не быть - это-же не повод постить очевидные вещи. Хотя. http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. . 7&p=175050 - как понимаю вы даже поиском то и не пользовались
ну и далее по "простому" подключению - на данный момент на рынке шаговиков униполярников в разы меньше. На рынке вторсырья их много из принтеров. Судя по видео вы крутили шаговик из флопика(ПМБГ или его аналог)?
И да - почему нет текстового изложения того. что вы повествуете на видео? Раскрутка канала?
Почему нет "минусов" применения данного "драйвера"? Ведь их вагон и пару вагонов тележек.

Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.

1 Особенности

Номинальный ток коллектора для одного ключа — 500 мА
Высоковольтные выходы с напряжением до 50 В
Защитные диоды на выходах
Выходы совместимы с различными типами логики
Возможно применение для управления реле

2 Применение

Управление реле
Управление шаговыми и бесколлекторными двигателями постоянного тока
Управление освещением
Подсветка мониторов (LED и газоразрядные)
Линейные драйверы
Логические буферы

3 Описание

Каждая микросхема серии ULx200xA из семи составных транзисторов Дарлингтона с выходами подключенными по схеме с общим коллектором. Также к выходам подключены защитные диоды, для возможности переключения индуктивной нагрузки.

Микросхемы серии ULN2002A рассчитаны на работу с МОП структурами с p-каналом при напряжении от 14 В до 25 В. К каждому входу матрицы подключен стабилитрон и резистор для ограничения максимального тока до безопасного уровня. В микросхемах серии ULx2003A есть резистор 2.7 кОм в цепи базы составного транзистора для работы напрямую с ТТЛ или 5 В КМОП логикой.

В микросхемах серии ULx2004A в цепь базы подключен резистор сопротивлением 10.5 кОм для работы напрямую с КМОП микросхемами, использующими напряжение питания от 6 до 15 В. Необходимый входной ток для ULx2004A ниже, чем для ULx2003A, а напряжение меньше, чем требуется для ULN2002A.

Интегральная микросхема ULN2003AN представляет собой набор из семи ключей на составных n-p-п биполярных транзисторах. Максимальный постоянный ток каждого ключа может достигать 500 мА, максимальное напряжение коллектор - эмиттер 30 В. Эта микросхема обычно используется для управления шаговыми электродвигателями, иголками печатающей головки матричных принтеров, как коммутатор питания коллекторных электродвигателей, тяговых электромагнитов, других исполнительных механизмов.

Транзисторы ключей включены по схеме рис. 1, рассчитаны на управление уровнями ТТЛ, назначение выводов микросхемы показано на рис, 2.

Если после разборки старой радиоаппаратуры у вас образовался невостребованный запас таких микросхем, то их с успехом можно применить по другому назначению, например, собрать светозвуковой генератор — сирену по схеме рис. 3. Генератор состоит из трёх функциональных узлов: низкочастотного генератора, собранного на VT1.1, VT1.2, R1 - R3, С1 - СЗ; тонального генератора, собранного на VT1.3, VT1.4, R4 - R10, С4 - С6; буферного каскада и линейного усилителя, собранного на VT1.5, VT1.6, VT1.7, R11, R12. Низкочастотный генератор реализован как симметричный транзисторный мультивибратор, нагрузкой мультивибратора служат маломощные лампы накаливания EL1, EL2. При желании, вместо ламп накаливания можно установить светодиоды, включенные последовательно с токоограничительными резисторами, или обойтись только двумя нагрузочными резисторами сопротивлением по 1 кОм. Частоту переключения плеч тактового мультивибратора можно регулировать переменным резистором R2.
Тональный генератор на VT1.3, VT1.4 также собран по схеме симметричного мультивибратора. Его рабочая частота зависит от установленного сопротивления переменного резистора R4 и состояния низкочастотного мультивибратора — когда VT1.2 закрыт, тональный генератор работает на более высокой частоте. Если установить цепь из последовательно включенных постоянного резистора R9 и переменного R8, то можно разнообразить создаваемые генератором звуковые эффекты. Выходной каскад генератора реализован на двух параллельно включенных транзисторных ключах микросхемы VT1.6, VT1.7. В качестве нагрузки к нему можно подключить, например, телефонный капсюль или динамическую головку. Динамическую головку с сопротивлением катушки 16 Ом и более и мощностью более 3 Вт можно подключать в качестве нагрузки выходного ключа напрямую. Динамическую головку с сопротивлением катушки 4 или 8 Ом желательно подключать к генератору через трансформатор, как показано на рис. 3.

[Обычно используемые микросхемы] Принцип работы ULN2003 и китайские материалы (пример: шаговый двигатель 28BYJ48 с приводом от STM32)

Базовое введение ULN2003

Обзор ULN2003

ULN2003 - это сильноточная композитная матрица транзисторов с высоким выдерживаемым напряжением, состоящая из семи кремниевых композитных транзисторов NPN.Обычно используют пластиковую упаковку ДИП-16 или СОП-16.

Основные особенности ULN2003:

Каждая пара Дарлингтона в ULN2003 подключена последовательно с базовым резистором 2,7 кОм,Он может быть напрямую подключен к цепям TTL и CMOS при рабочем напряжении 5 В и может напрямую обрабатывать данные, для обработки которых изначально требовались стандартные логические буферы.
ULN2003 имеет высокое рабочее напряжение и большой рабочий ток, а потребляемый ток может достигать 500 мА, а в выключенном состоянии он может выдерживать напряжение 50 В. Выход также может работать параллельно с высоким током нагрузки.

Роль ULN2003

ULN2003 - этоСильноточный приводной массив, в основном используемый в схемах управления, таких как однокристальные микрокомпьютеры, интеллектуальные счетчики, ПЛК, карты цифрового вывода и т. Д., Может напрямую управлять нагрузками, такими как реле。Уровень входа 5VTTL, выход может достигать 500 мА / 50 В.

вообще говоря,ULN2003 фактически используется для усиления тока и увеличения мощности привода.Например, выходные контакты однокристального микрокомпьютера обычно выдают несколько мА, которые не могут управлять двигателями, реле или соленоидными клапанами. Например, 500 мА требуется для вращения двигателя постоянного тока. После усиления ULN2003 этими устройствами можно напрямую управлять через выходные выводы однокристального микрокомпьютера.

Схема контактов ULN2003 и функции

Схема контактов ULN2003

Функция контакта ULN2003

Контакт 1: клемма импульсного входа ЦП, порт соответствует клемме выхода сигнала;
Контакт 2: клемма импульсного входа процессора;
Контакт 3: клемма импульсного входа ЦП;
Контакт 4: клемма импульсного входа ЦП;
Контакт 5: клемма импульсного входа ЦП;
Контакт 6: клемма импульсного входа процессора;
Контакт 7: клемма импульсного входа ЦП;
Контакт 8:Земля
Контакт 9:Этот вывод является общим концом катодов семи внутренних диодов свободного хода, а анод каждого диода подсоединен к коллектору каждой лампы Дарлингтона. При использовании в индуктивной нагрузке этот вывод подключается к положительному полюсу источника питания нагрузки для обеспечения свободного хода. Если этот вывод заземлен, на самом деле, коллектор трубки Дарлингтона подключен к земле;
Контакт 10: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 7-контактной клемме входа сигнала;
Контакт 11: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 6-контактной клемме входа сигнала;
Контакт 12: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 5-контактной клемме входа сигнала;
Контакт 13: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 4-контактной клемме входа сигнала;
Контакт 14: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 3-контактной клемме входа сигнала;
Контакт 15: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая контакту 2 входной клеммы сигнала;
Контакт 16: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая контакту 1 входной клеммы сигнала.

Схема приложения привода принципа работы ULN2003

ULN2003 - это композитный массив транзисторов с высоким выдерживаемым напряжением, сильноточный, состоящий из семи кремниевых композитных транзисторов NPN, каждая пара Дарлингтона соединена последовательно с базовым резистором 2,7 кОм, и он может взаимодействовать с цепями TTL и CMOS при рабочем напряжении 5 В. С прямым подключением может напрямую обрабатывать данные, для обработки которых изначально требовались стандартные логические буферы.

LN2003 также является 7-канальной схемой инвертора, то есть, когда на входе высокий уровень, на выходе ULN2003 низкий уровень; когда на входе низкий уровень, на выходе ULN2003 высокий уровень.

ULN2003 - это схема без затвора, включающая 7 блоков, каждое из которых может управлять током до 500 мА, а контакт 9 можно оставить свободным. Например, если контакт 1 является входным, а контакт 16 - выходным, подключите нагрузку между VCC и контактом 16 вместо контакта 9.

В соответствии с вышеизложенным принципом, основной пример схемы прикладной схемы управления ULN2003, функция каждого вывода отмечена на ней:

Здесь следует отметить следующее:Хотя согласно официальным документам, входное управляющее напряжение должно составлять 5 В, на самом деле сигналы, для которых требуется только более 2,5 В, можно в основном рассматривать как высокий уровень. Другими словами, высокоуровневый выход порта ввода-вывода однокристального микрокомпьютера 3,3 В может напрямую выполнять управляющий ввод ULN2003.

Представьте практический пример прикладной схемы привода ULN2003:

В целом: контакты 1-7 - это входные сигналы; контакты 10-16 - выходные сигналы, контакт 8 - заземлен, а контакт 9 подключен к VCC.

Контакт 1 вводит сигнал RL, а соответствующий выходной контакт 16 управляет реле. Когда контакт 1 вводит высокий уровень, реле включено;
Контакты 2-5 служат для ввода сигналов D, C, B, A, а соответствующие выходные контакты 15, 14, 13, 12 используются как четырехфазные для управления четырехфазными пятипроводными шаговыми двигателями;
Контакт 6 вводит сигнал SPK, а соответствующий выходной контакт 11 управляет динамиком. Когда контакт 6 вводит высокий уровень, динамик включается;
Контакт 7 вводит сигнал M0T, а соответствующий выходной контакт 10 управляет двигателем постоянного тока. Когда контакт 6 вводит высокий уровень, двигатель постоянного тока запускается.

В настоящее время вы, вероятно, можете понять суть ULN2003:

Поскольку выходной ток микроконтроллера слишком мал, он не может управлять большинством устройств. ULN2003 является только эквивалентом переключателя, источник питания устройства (нагрузки) находится на периферийной цепи, и он может управлять размыканием и замыканием периферийной цепи через слабый выходной ток одиночного кристалла. В некоторой степени можно сказать, что это усиливает ток и увеличивает мощность привода.

Приводной шаговый двигатель STM32

Подключение оборудования

Микроконтроллер: STM32F103ZET6
Шаговый двигатель: 28BYJ-48
Схема привода: плата привода микросхемы ULN2003[TELESKY] Шаговый двигатель 5 В + плата драйвера ULN2003 Плата тестового модуля 5 В (1 комплект)
Контактное соединение: IN1: PC3, IN2: PC2, IN3: PC0, IN4: PC13, OUT1: шаговый двигатель 4, OUT2: шаговый двигатель 3, OUT3: шаговый двигатель 2, OUT4: шаговый двигатель 1, шаговый Двигатель 5: положительный полюс источника питания VCC (5 В), GND: общая земля, COM: положительный полюс источника питания VCC (5 В).
Источник питания 5 В постоянного тока: вывод напряжения 5 В на плате разработки STM32F103ZET6 (VCC на рисунке ниже).

Как упоминалось ранее:Высокий уровень 3,3 В порта ввода-вывода STM32 может использоваться в качестве входного сигнала управления ULN2003., Я здесь еще раз подчеркиваю.

Конкретная схема подключения оборудования выглядит следующим образом:

Программа управления STM32

Шаговый двигатель - это исполнительное устройство, преобразующее электрические импульсы в угловое смещение. С точки зрения непрофессионала: когда шаговый драйвер получает импульсный сигнал, он приводит в действие шаговый двигатель для поворота на фиксированный угол (то есть угол шага) в заданном направлении. Мы можемКонтролируя количество импульсов для управления угловым смещением, чтобы достичь цели точного позиционирования; в то же время мы можем контролировать скорость и ускорение вращения двигателя, контролируя частоту импульсов, чтобы достичь цели регулирования скорости。

Шаговый двигатель 28BYJ48 - это четырехфазный восьмитактный двигатель с напряжением DC5V DC12V. Когда на шаговый двигатель в определенном порядке подается серия непрерывных управляющих импульсов, он может непрерывно вращаться. Каждый импульсный сигнал вызывает однократное изменение включенного состояния фазной или двухфазной обмотки шагового двигателя, что соответствует повороту ротора на определенный угол. Когда изменение включенного состояния завершает цикл, ротор вращается на шаг зубьев. Четырехфазные шаговые двигатели могут работать в разных режимах подачи питания.Обычные методы подачи питания включают одно (однофазное включение обмотки) четырехтактное (ABCDA . ), двойное (двухфазное включение обмотки) четырехтактное (AB-BC-CD- DA-AB . ), четырехфазный восьмибитный (A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A . ).

так,Если вы хотите запустить шаговый двигатель, вам нужно только подавать высокоуровневые сигналы для каждой фазы по очереди. Обратите внимание, что при вводе сигнала для одной фазы, другие фазы должны быть сброшены на 0. Другими словами, одновременно может оставаться только одна фаза.

Читайте также: