Драйвер для шагового двигателя своими руками схема на ne555

Обновлено: 05.07.2024

Представленная система предназначена для использования в устройствах ЧПУ, поэтому тактовый сигнал, сигнал направления вращения и включение системы должны поступать от внешних устройств управления.

Принципиальная схема контроллера показана на рисунке.

Он состоит из двух взаимодействующих микросхем L297 и L298 от STMicroelectronics. Микросхема L298 — это силовой каскад, содержащий в своей структуре два H-моста, а L297 — это контроллер, генерирующий сигналы, управляющие микросхемой L298.

Разделив шаг основного двигателя на два, удваивается разрешение по скорости двигателя. Тем не менее, следует помнить, что, установив деление шага на 2, необходимо получить в два раза больше управляющих импульсов для полного вращения оси двигателя. Максимальная скорость вращения ротора также уменьшается, что обусловлено частотными характеристиками шагового двигателя.

Контроллер требует только три управляющих сигнала, подключенных к разъему JP4.

На разъем JP4 также должно подаваться напряжение питания +5 В для цифровых цепей. Источник питания для схемы L298 должен питаться от отдельного блока питания через качественное винтовое соединение. Это напряжение не должно превышать 40В, а коэффициент полезного действия зависит от тока, потребляемого двигателем.

Печатная плата сборки устройства показана на рисунке.

Плата контроллера выполнена на двухстороннем стеклотекстолите. Чтобы увеличить сечение токовых дорожек, надо припаять к ним медный провод. Примечание, корпус микросхемы L298 внутренне соединен с заземлением схемы! Наконец, подключите двигатель в соответствии с рисунком и настройте ток обмотки с помощью потенциометра PR1.

Этот ток лучше всего измерять с помощью амперметра, подключенного к цепи катушки двигателя.

Предлагается 2 варианта схем простейших драйверов шаговых моторов, реально рабочих, так как информация взята из зарубежных радиоконструкторов (ссылка на оригиналы в конце статьи).

Схема драйвера шагового двигателя

Схема драйвера шагового двигателя не содержит дорогих деталей и программируемых контроллеров. Работа может регулироваться в широком диапазоне с помощью потенциометра PR1. Есть изменение направления вращения двигателя. Катушки шагового двигателя переключаются с помощью четырех МОП-транзисторов T1-T4. Применение в блоке транзисторов большой мощности типа BUZ10 позволит подключить двигатели даже с очень большим током.

Особенности схемы и детали

управление четырехфазным шаговым двигателем
плавная регулировка скорости вращения в пределах всего диапазона
изменение направления вращения мотора
возможная остановка двигателя
блок питания 12 В постоянного тока

Детали – IC1: 4070, IC2: 4093, IC3: 4027, T1-T4: BUZ10, BUZ11

Блок драйвер шагового двигателя собран на печатной плате, показанной на рисунке. Монтируем, как правило, начиная с припайки резисторов и панелек для интегральных микросхем, а под конец электролитические конденсаторы и транзисторы большой мощности.

Блок, собранный из проверенных компонентов, не требует настройки и запускается сразу после подачи питания. Со значениями элементов, указанными на схеме, позволяет работать двигателю 5,25” и выполняет изменение скорости вращения в интервале от 40 об./мин. до 5 об./мин.

Биполярный контроллер шаговых двигателей

Схема представляет собой дешевую, и прежде всего легко собираемую альтернативу доступным микропроцессорным биполярным контроллерам шаговых двигателей. Рекомендуется там, где точность управления играет меньшую роль, чем цена и надежность.

Принципиальную схему можно разделить на следующие блоки:

последовательный чип, генерирующий битовые строки,
локальный генератор тактового сигнала,
схема управления питанием катушек,
выходные буферы Н-моста,
схемы защиты входных сигналов управления.

Контроллер должен питаться постоянным напряжением, хорошо отфильтрованным, желательно стабилизированным.

Теперь пару слов про H-мосты, которые будут работать с этим драйвером. Они должны принимать на своих входах все возможные логические состояния (00, 01, 10, 11), без риска какого-либо повреждения. Просто в некоторых конфигурациях мостов построенных из дискретных элементов, запрещается одновременное включение двух входов – их естественно нельзя использовать с этим контроллером. Мосты выполненные в виде интегральных микросхем (например L293, L298), устойчивы к этому.

И в завершение третий вариант контроллера, на микросхемах STK672-440, имеющий все необходимые защиты и функции смотрите по ссылке.

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Объявления

Топ авторов темы

Borodach 905 постов

IMXO 82 постов

Григорий Т. 230 постов

Гор 104 постов

Изображения в теме

Фото будут красиво смотреться на двери туалета. А схему вырисовывайте по плате. А то "входные". "выходные". ни о чем не говорят.

Понятно. Вижу зацепило мое предложение наилучшего решения подсветки шуропрверта. Предлагаю ничью и подчистить тему.

Нужно взять эту схему, поставить переключатель на предел, который Вам нужен, и после этого обрезать все лишнее. Как делают скульпторы. И у Вас получится очень простая схема, которую останется только собрать. Если конечно и процессор тоже у Вас есть. Транзисторы окажутся ненужными - они для того, чтобы включать и выключать нужные значки на индикаторе. Нужный Вам значек включите перемычкой.

Чего и пишу сюда, что бы помогли, пока нет такой возможности. Просто защита же срабатывала до этого, может это не гениально, но логично же. В общем выпаял один из входящих и проверил уже без платы - работает, открывается закрывается, значит они просто все входящие открытые и это не КЗ, т.е. сгорел только один входящий. Сейчас буду выпаивать выходящие те, что я думал что тоже КЗ. Буду благодарен если кто посоветует что-то полезное. Вот, пофоткал немного, схемы нет:(

Диоды исправны. Транзисторы до установки не проверял, а сейчас уже поздно. Мне вот что не понятно. То что при обрыве подстроечника тока покоя всегда умирают выходные транзисторы, это общеизвестно. Но откуда в его цепи такой ток, чтоб выгорел подстроечник? Может всё таки сначала умирают транзюки?

0,16А постоянного тока. Нормально для достаточно глубокого режима АВ с током покоя выходного каскада 30. 35 мА. На экранные сетки вольт 250. 260.

Похожий контент

Здравствуйте, нужна помощь. На просторах интернета была найдена схема повышающего преобразователя с начальными данными: входное напряжение 3,7 вольта, выходное 5 вольт для зарядки смартфонов. Мной была не много переделана схема для создания на ее основе драйвера для питания 15 последовательно соединенных светодиодов (для фонаря). Питания осуществляется от двух последовательно соединенных Li-ion банок (18650). Мной в основе схемы были заменены такие компоненты как стабилитрон, дроссель, и добавлен R6. Опытным путем был подобран дроссель, заводская гантелька с индуктивностью 20 мкГн, толщина провода примерно 0,5 мм. Выходной ток на светодиодах 50 мА, при долгой работе немного увеличивается. Выходной напряжение держится стабильно (просадка напряжения под нагрузкой 0,2 вольта). Полностью собрал фонарь, работает корректно.

После этого мной была найдена подобная схема с доработкой, добавлена стабилизация по току. Оригинальная схема:

Я взял и доработал свою начальную схему (добавил стабилизацию по току), соответственно R8 необходимо подбирать. Получилось вот так:

После этого разработал печатную платы, перепроверил ее по схеме, вытравил, произвел монтаж. Только щепочку VT3 и R8 не использовал, для начальной проверки стабилизации напряжения. И поставил транзистор другой, VT1 поставил IRF634B (был под рукой). Потом стал подбирать дроссель и тут встал. Перепробовал разные дросселя (в основном гантельки) примерно от 10 мкГн до 2 мГн (замерял ESR метром). Толщина примерно 0,3 - 0,8. Пробовал даже использовать некоторые обмотки дросселя группой стабилизации от блока питания компьютера. Но нет. Суть проблемы, на холостом ходу напряжения стабильно держится 24 вольта (под рукой были именно эти стабилитроны), при попытки снять 50 мА (три параллельно соединенных светодиода 5 мм с токоограничивающим резистором) напряжение просаживается, и на выходе 5,8 вольт. Перепробовал примерно 10 - 15 разных дросселей, но результат один и тот же, просадка, на выходе 5,8 вольт. Я взял разобрал готовый фонарь, который собрал по предыдущей схеме и снял с него тот дроссель, с которым он работает. Припаял в эту схему, и результат такой же просадка. Теперь я не понимаю, как ее запустить, где что смотреть. Может первоначальная схема эта просто повезло, а она вообще не должна была запускаться.
Подскажите пожалуйста, как ее запустить. Благодарю за ответы. (Подавал питание на схему 7 - 8 вольт).

Здраствуйте, помогите пожалуйста создать схему (на 555?) для работы соленоида с частотой в пределах от 1 до 15 герц.
Я в этой теме полный ноль, но паяльник с али заказал, начало положено.
Это будет электронная безмотылка (удочка для зимней рыбалки).

у которой соленоидом приводится в движение хлыстик.
Я пытался искать готовые решения на али, но там продаются генераторы с другим диапазоном частот.
Нужно что бы удочка совершала от 60 до 900 ударов в минуту (1 - 15 герц).
Я пытался сам создать схему, скачивал специальные программы, но у меня возникло множество недопониманий.
Хотелось бы, что бы с помощью переменного резистора можно было задавать работу соленоида в пределах вышеуказанных частот,

а куда его включить в схему не понятно.

Или резисторы R1 и R2 это и есть один переменный резистор (у него ведь 3 ножки?)
И еще, как я понимаю, нужно включить в схему транзистор, т.к. ток на соленоиде будет достаточно высоким, а как его подобрать, не понятно.
Я, на всякий случай, заказал на али 2 миниатюрных соленоида на 3v и на 9v. В отзыве про такой же соленоид но на 12v был комментарий что ток там 0,5А.
Вероятно на заказанных соленоидах будет примерно такой же ток. В характеристиках никаких параметров кроме напряжения нет.

Питание планирую или от CR2032 = 3V, или от кроны = 9V.
Но я где то читал, что 555 от 3V не заведется.

Не ругайте сильно, всё бывает в первый раз, лучше помогите советом и рабочей схемой. Спасибо!

помогите пожалуйста
нужна схема сигнализации на 555 556
питание---12в
при включении ставится в дежурный режим(подача 12 в на контр вход)
при пропадании 12в на контрольном входе переходит в режим мультивибратора 2 сек на 2 сек
на выходе буззер с внутр генератором (5в)
отключение кнопкой
то есть нужна пикалка после отработки цикла
может и плата у кого есть разработанная??
заранее спасибо

Добрый день.
Была цель собрать схему, которая при питании от 27 в до 29 включала реле, а если напряжение падает ниже 26 вольт, то выключала реле.
Тоесть диапазон в 1 вольт (или Гистерезис).
Собрал схему, что в приложении, обведена зеленым прямоугольником.
Схема работает, но:
1. Греется микросхема, тоесть надо добавить перед реле транзистор. Сделаю.
2. Гистерезис широкий, тоесть при 12 В реле включается, а при 8В и ниже - выключается.
Надо как-то сузить гистерезис до 1 вольта.
Возможно ли это ?
Или найти схему без 555 микросхемы ?

Шаговые двигатели полезны при управлении ими программируемым устройством но тем не менее могут возникать случаи когда в сложном управлении шаговым двигателем нет необходимости и нужен, всего лишь, большой крутящий момент и/или низкие обороты. Схема простого контроллера шагового двигателя приведена на рисунке:

Контроллер состоит из мультивибратора на таймере 555, микросхемы десятичного счётчика 4022 (CD4022, HEF4022 и т.д.) и необязательных светодиодов с резистором для визуализации и наглядности, резистор один т.к. больше одного светодиода в данной схеме светиться не может. Счётчик десятичный т.е. при подаче на его тактовый вход (CLOCK (вывод 14)) импульсов напряжения на выводе соответствующему выходу номер которого совпадает с количеством поданных импульсов, после сброса, появляется напряжение уровня логической единицы, на всех остальных выводах выходов, при этом, устанавливаются напряжения уровня логического нуля. Вывод "11" соединён с выводом "15" для того чтобы ограничить счёт данного счётчика. Когда на тактовый вход приходит четвёртый импульс, после сброса, на выводе "11" (выход out4) появляется напряжение уровня логической единицы которое подаётся на вывод "15" (RESET) - вывод сброса, от этого счётчик происходит сброс счётчика в исходное состояние когда напряжение уровня логической единицы будет на выводе "2" который соответствует выходу out0 (т.е. 0 импульсов пришло на тактовый вход). Если вывод "15" соединить с "землёй" (GND, минус ноль питания) а "14" при этом никуда не соединять то счётчик будет считать 7 импульсов, 8ой импульс произведёт сброс и счёт пойдёт заново (так можно сделать мигалку с 8 светодиодами). Если убрать мультивибратор и светодиоды то останется только микросхема 4022 и её можно использовать с программируемым устройством для управления шаговым двигателем подавая на тактовый вход этой микросхемы импульсы с программируемого устройства. Вместе с этим контроллером можно использовать например драйвер на эмиттерных повторителях на транзисторах такая схема универсальная, безопасная при неправильном управлении но у неё есть недостатки, можно также использовать микросхему драйвер если она подходит. Схема драйвера:

Для возможности реверса двигателя можно поставить переключатели (или переключатель) так чтобы при переключении менялись местами выводы output1 с output4 и output2 с output3 например:

Купить микросхему счётчик CD4022 dip корпус (как на видео выше) 5шт.
Таймер NE555 dip корпус 5шт.
КАРТА БЛОГА (содержание)

Драйвер позволяет управлять биполярным шаговым двигателем (ШД) в следующих режимах:
Полушаговый — на обмотки подаются импульсы с полной амплитудой питающего напряжения, сдвинутые по фазе на 90 градусов. Это самый распространённый метод управления ШД, имеющий следующие недостатки — повышенный нагрев на малых скоростях, низкая точность позиционирования, повышенный шум работы (щелчки шагов).
Полушаговый с токоограничением — на обмотки подаются импульсы ШИМ для ограничения тока через обмотки независимо от питающего напряжения и сопротивления обмоток, сдвинутые по фазе на 90 градусов. Недостатки — низкая точность позиционирования, повышенный шум работы (щелчки шагов + писк ШИМ даже без вращения).
Микрошаговый — похож на предыдущий, но форма тока через обмотки напоминает синусоиду с заданной точностью. Поддерживаются микрошаговые режимы 1/2, 1/4 и 1/8. Недостатки — писк ШИМ, который при медленном вращении постоянно изменяется, т.к. изменяется ток обмоток. Вот так забавно пищит двигатель у меня

Реальная схема платы драйвера

Драйвер имеет широкий диапазон питающего напряжения 6-30В и выдаёт на двигатель максимальный ток 750мА
На плате уже имеется стабилизатор напряжения для питания логики +5В либо +3,3В (при установке соответствующей перемычки)
Кроме того, стоят датчики тока в цепи питания обмоток и регулятор уставки тока, позволяющий задавать его в пределах 280мА — 830мА

Ну и наконец, для чего-же я его использовал? Был изготовлен тестер РХХ (Регулятор Холостого Хода), который как раз представляет собой биполярный шаговый двигатель. Некоторые автовладельцы и авторемонтники РХХ по ошибке называют датчиком.
Почти в любом бензиновом инжекторном авто стоит РХХ, который поддерживает установленные обороты двигателя на холостом ходу за счет изменения количества воздуха, подаваемого в двигатель при закрытом дросселе. РХХ расположен на дроссельном патрубке и представляет собой шаговый двигатель анкерного типа с двумя обмотками. Через червячную передачу вращательное движение шагового двигателя преобразуется в поступательное движение штока. Конусная часть штока располагается в канале подачи воздуха для обеспечения регулирования холостого хода двигателя. Шток регулятора выдвигается или втягивается в зависимости от управляющего сигнала контроллера. Регулятор холостого хода регулирует частоту вращения коленчатого вала в режиме холостого хода, управляя количеством воздуха, подаваемым в обход закрытой дроссельной заслонки. В полностью выдвинутом положении, конусная часть штока перекрывает подачу воздуха в обход дроссельной заслонки. При открывании клапан обеспечивает расход воздуха, пропорциональный перемещению штока (количеству шагов) от своего седла. На прогретом двигателе контроллер, управляя перемещением штока, поддерживает постоянную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу независимо от состояния двигателя и от изменения нагрузки.

Плата была немного доработана для конкретного применения:
— Установлены резисторы подтяжки 10кОм на входы Step и Direction, чтобы зафиксировать уровень при коммутации цепи
— Сдвинута вниз уставка токоограничения на 170мА — 500мА при помощи добавочного резистора до подстроечника, т.к. рабочий ток РХХ всего 180-200мА

Полная схема готового устройства совместно с генератором NE555

Дополнительно в цепи питания поставлен диод защиты от обратной полярности. Питается генератор от стабилизатора платы драйвера.
Нагрев платы драйвера незначителен.
В качестве тестового двигателя, использовал PXX 21203-1148300-04 от Нивы

После сборки на столе, проверил работу во всех режимах и в итоге выбрал микрошаг 1/8, наладил частоту генератора и токоограничение драйвера на уровне 180мА
Полученная осциллограмма тока в обмотках действительно напоминает синусоиду

Показать форму тока сразу в обоих обмотках не могу, т.к. осциллограф не работает с дифференциальными сигналами и имеет общую массу.
Амплитуда напряжений импульсов на обмотках равна питающему напряжению за вычетом падения напряжения на драйвере, т.к. он работает исключительно в ключевом режиме.

Для многих радиолюбителей, основная проблема — изготовить корпус для получения законченного изделия. Свои корпуса из чего только не делал: картон, гетинакс, текстолит, жесть, пластиковые коробочки (мыльницы, распаячные коробки). Сейчас чаще стараюсь брать готовые корпуса из старых устройств и приборов. На этот раз попался под руку старое неисправное промышленное реле времени ВЛ-64.

Внутренности были удалены, переменный резистор 15кОм оставлен — он пригодился вместо нижнего резистора генератора для оперативной подстройки частоты

Все компоненты неплохо там разместились, платы закреплял термоклеем.

Кнопку взял КМ-1, тумблеры МТ1

За видео просьба не пинать, других рук не имею…
В дальнейшем, расширю функционал — добавлю возможность проверки топливных форсунок.

Вывод: данный драйвер неплохо подходит для качественного управления маломощным биполярным шаговым двигателем. Если нужен более мощный драйвер — присмотритесь например к этому A4988 (A4983)

Читайте также:

Драйвер для шагового двигателя своими руками схема на ne555

Схема драйвера шагового двигателя

Особенности схемы и детали

Биполярный контроллер шаговых двигателей

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Объявления

Топ авторов темы

Популярные посты

Old_Man

Borodach

856856

Изображения в теме

Похожий контент