Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Generator 3-kanałowy - do sterowników silników krokowych AVT1682 i AVT5358/1

Article Image
Elmax
Generatory przebiegów mają wiele zastosowań w różnych dziedzinach nauki, a niekiedy są niezbędnym przyrządem w warsztacie elektronika-konstruktora umożliwiając testowanie i uruchamianie urządzeń elektronicznych. Tym razem prezentowany układ przyda się nie tylko elektronikowi, ale na pewno znajdzie również zastosowanie w warsztacie automatyka.
Podstawowe informacje:
  • Zasilanie +12 V DC/ok. 100 mA.
  • Jednostronna płytka drukowana.
  • Przystosowany do współpracy z AVT1682 i AVT5358/1.
  • Generowanie przebiegów sterujących silnikiem krokowym.
  • Sterowanie przekaźnikiem załączającym zasilanie wrzeciona.
  • Możliwość wyboru CLK=200 Hz, 400 Hz, 800 Hz lub 1600 Hz.
  • Obsługa za pomocą przycisków.

Opisywane urządzenie jest modułem generatora przebiegów kontrolujących pracę sterowników silników krokowych AVT1682 i AVT5358/1. Dzięki niemu można sterować prędkością obrotową trzech bipolarnych silników krokowych bez użycia przystawki AVT5358/2, wymagającej do poprawnej pracy oprogramowania i komputera PC z interfejsem LPT. W ten sposób można testować pracę wykonanej przez siebie maszyny CNC lub napędu innego urządzenia.

Opisy wymienionych zestawów do budowy sterowników silników krokowych były opublikowane w EP 7/2012 i EP 8/2012 i są dostępne w ofercie AVT. Dla przypomnienia, te sterowniki zaprojektowano w postaci końcówek mocy sterujących bipolarnymi silnikami krokowymi, bez możliwości samodzielnej pracy. Oznacza to, że do poprawnego sterowania dołączonymi silnikami wymagane są zewnętrzne sygnały sterujące: Enable – włączenie stopnia mocy, Dir – kierunek obrotów, Clk – sygnał zegarowy decydujący o prędkości obrotowej silnika, zasilanie +5 V dla obwodów logicznych sterownika.

Budowa i obsługa

Za całą założoną funkcjonalność odpowiada mikrokontroler ATtiny2313 wytwarzający sygnały niezbędne do prawidłowej pracy silników krokowych. Program napisano w Bascom AVR. Na wyjściach mikrokontrolera są dostępne – w zależności od ustawień zworek JP4 i JP5 – sygnały częstotliwości 200 Hz, 400 Hz, 800 Hz oraz 1600 Hz. Wartości te nie są przypadkowe. Dobrano je z uwzględnieniem funkcjonalności sterownika AVT-5358/1, która umożliwia podział podstawowego kroku silnika na 1, 2, 4 lub 8 części. Dzięki temu przy odpowiednim ustawieniu podziału kroku w sterowniku oraz po wybraniu częstotliwości generatora można uzyskać prędkość wirowania 1 obr./s przy zastosowaniu silnika bipolarnego mającego 200 kroków na obrót.

Różne kombinacje ustawienia stopnia podziału w sterowniku oraz wybór generowanej częstotliwości za pomocą zworek JP5 i JP4 umożliwiają uzyskanie różnych prędkości obrotowych silnika. W tabeli 1 umieszczono wykaz częstotliwości wybieranych za pomocą zworek JP4 i JP5. Przebiegi wyjściowe wyprowadzone są za pomocą linii PB1, PB2 oraz PB3 mikrokontrolera. Do linii PB0, PD1…PD5 dołączono przyciski serowania osiami X, Y i Z. Do wyprowadzeń PB6 i PB7 dołączono wyprowadzenia zworek umożliwiających wybranie częstotliwości, natomiast do linii PD0 dołączone wejście krańcówek osi.

Mikrokontroler jest taktowany rezonatorem kwarcowym o częstotliwości 10,240 MHz. Układy U1 i U2 oraz logika sterowników silników jest zasilana przez układ stabilizatora 78M05 (U3).

Płytka generatora umożliwia sterowanie zewnętrznym przekaźnikiem, który może załączać np. zasilanie silnika wrzeciona. Cewkę przekaźnika należy dołączyć do złącza „PK 12V”. Cewka zastosowanego przekaźnika powinna być przystosowana do zasilania napięciem +12 V DC, natomiast prąd przewodzenia styków powinien być dopasowany do sterowanego obciążenia. Sterowanie przekaźnikiem odbywa się za pomocą przycisku S8. Każde jego wciśnięcie zmienia stan przekaźnika na przeciwny – otwarty/zamknięty.

Włączenie/wyłączenie przekaźnika oraz generowanie sygnału Enable rozwiązano stosując układ 4013, w którego strukturze znajdują się dwa przerzutniki typu D. Każde naciśnięcie odpowiedniego przycisku monostabilnego zmienia stan wyjścia Q odpowiedniego przerzutnika na przeciwny. Wyjścia Q oraz NQ układu U2A są doprowadzone do zworki JP6, dzięki której jest możliwe wybraniu poziomu logicznego, przy którym sterownik będzie załączony. Do sygnalizacji poziomu występującego na wyjściu służy dioda LED1 - Enable. Sygnał wyjściowy NQ z układu U2B steruje tranzystorem T1, który steruje cewką przekaźnika zewnętrznego. Dioda LED3 sygnalizuje załączenie lub wyłączenie napięcia zasilania cewki.

Dioda D1 zabezpiecza tranzystor T1 przed przepięciem indukowanym w cewce przekaźnika w momencie załączenia/wyłączenia.

Firma:
Tematyka materiału: AVT5422, generator jest polecany do testowania sterowników AVT5358/1 oraz AVT1682
AUTOR
Źródło
Elektronika Praktyczna grudzień 2013
Udostępnij
Zobacz wszystkie quizy
Quiz weekendowy
Generatory wysokiego napięcia
1/10 Dlaczego nie powinno się pracować z generatorami wysokiego napięcia w pobliżu sprzętu pomiarowego?
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"