Arduino Y Motores De Pasos
Páginas: 8 (1798 palabras)
Publicado: 21 de junio de 2012
| 2012 |
| INTITUTO TECNOLOGICO DE QUERETARO
Ing. Luis Mario Arenaza Quiñones
|
[ARDUINO Y MOTROrES DE PASOS] |
Circuitos de control para motores PAP y ejemplos de programación para arduino |
Tutorial sobre Motores Paso a Paso (Stepper motors)
Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos.
Lacaracterística principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°.
Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en unaposición o bien totalmente libres. Si una o más de sus bobinas está energizada, el motor estará enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará completamente libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas.
En este capítulo trataremos solamente los motores P-P del tipo de imán permanente, ya que estos son los más usados en robótica.
Principio de funcionamientoBásicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor (imagen 1) sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras bobinadas en su estator (imagen 2).
Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente. Toda la conmutación (o excitación de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador.
Imagen 1Imagen 2 Estator de 4 bobinas
Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente:
* Bipolar: Estos tiene generalmente cuatro cables de salida (figura 1). Necesitan ciertos trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento. En figura 3 podemos apreciar unejemplo de control de estos motores mediante el uso de un puente en H (H-Bridge). Como se aprecia, será necesario un puente H por cada bobina del motor, es decir que para controlar un motor Paso a Paso de 4 cables (dos bobinas), necesitaremos usar dos puentes
En general es recomendable el uso de H-Bridge integrados como es el L293 (ver figura 3). Y en la figura 3 bis se ve la conexión con elmicro controlador de arduino.
* Unipolar: Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexionado interno (figura 2). Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar. En la figura 4 podemos apreciar un ejemplo de conexionado para controlar un motor paso a paso unipolar mediante el uso de un ULN2803 (figura 4), el cual es una arreglo de 8 transistores tipoDarlington capaces de manejar cargas de hasta 500mA. Las entradas de activación (Activa A, B, C y D) pueden ser directamente activadas por un micro controlador o puerto paralelo de un a pc. En la figura 4 bis se muestra la conexión del circuito con el micro controlador de arduino.
Secuencias para manejar motores paso a paso Bipolares
Como se dijo anteriormente, estos motores necesitan lainversión de la corriente que circula en sus bobinas en una secuencia determinada. Cada inversión de la polaridad provoca el movimiento del eje en un paso, cuyo sentido de giro está determinado por la secuencia seguida.
A continuación se puede ver la tabla con la secuencia necesaria para controlar motores paso a paso del tipo Bipolares.
PASO | TERMINALES |
| A | B | C | D |
1 | +V | -V | +V| -V |
2 | +V | -V | -V | +V |
3 | -V | +V | -V | +V |
4 | -V | +V | +V | -V |
Secuencias para manejar motores paso a paso Unipolares.
Existen tres secuencias posibles para este tipo de motores, las cuales se detallan a continuación. Todas las secuencias comienzan nuevamente por el paso 1 una vez alcanzado el paso final (4 u 8). Para revertir el sentido de giro, simplemente se...
| INTITUTO TECNOLOGICO DE QUERETARO
Ing. Luis Mario Arenaza Quiñones
|
[ARDUINO Y MOTROrES DE PASOS] |
Circuitos de control para motores PAP y ejemplos de programación para arduino |
Tutorial sobre Motores Paso a Paso (Stepper motors)
Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos.
Lacaracterística principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°.
Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en unaposición o bien totalmente libres. Si una o más de sus bobinas está energizada, el motor estará enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará completamente libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas.
En este capítulo trataremos solamente los motores P-P del tipo de imán permanente, ya que estos son los más usados en robótica.
Principio de funcionamientoBásicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor (imagen 1) sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras bobinadas en su estator (imagen 2).
Las bobinas son parte del estator y el rotor es un imán permanente. Toda la conmutación (o excitación de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador.
Imagen 1Imagen 2 Estator de 4 bobinas
Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente:
* Bipolar: Estos tiene generalmente cuatro cables de salida (figura 1). Necesitan ciertos trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento. En figura 3 podemos apreciar unejemplo de control de estos motores mediante el uso de un puente en H (H-Bridge). Como se aprecia, será necesario un puente H por cada bobina del motor, es decir que para controlar un motor Paso a Paso de 4 cables (dos bobinas), necesitaremos usar dos puentes
En general es recomendable el uso de H-Bridge integrados como es el L293 (ver figura 3). Y en la figura 3 bis se ve la conexión con elmicro controlador de arduino.
* Unipolar: Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexionado interno (figura 2). Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar. En la figura 4 podemos apreciar un ejemplo de conexionado para controlar un motor paso a paso unipolar mediante el uso de un ULN2803 (figura 4), el cual es una arreglo de 8 transistores tipoDarlington capaces de manejar cargas de hasta 500mA. Las entradas de activación (Activa A, B, C y D) pueden ser directamente activadas por un micro controlador o puerto paralelo de un a pc. En la figura 4 bis se muestra la conexión del circuito con el micro controlador de arduino.
Secuencias para manejar motores paso a paso Bipolares
Como se dijo anteriormente, estos motores necesitan lainversión de la corriente que circula en sus bobinas en una secuencia determinada. Cada inversión de la polaridad provoca el movimiento del eje en un paso, cuyo sentido de giro está determinado por la secuencia seguida.
A continuación se puede ver la tabla con la secuencia necesaria para controlar motores paso a paso del tipo Bipolares.
PASO | TERMINALES |
| A | B | C | D |
1 | +V | -V | +V| -V |
2 | +V | -V | -V | +V |
3 | -V | +V | -V | +V |
4 | -V | +V | +V | -V |
Secuencias para manejar motores paso a paso Unipolares.
Existen tres secuencias posibles para este tipo de motores, las cuales se detallan a continuación. Todas las secuencias comienzan nuevamente por el paso 1 una vez alcanzado el paso final (4 u 8). Para revertir el sentido de giro, simplemente se...
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