Controlando tu motor

Controlando tu motor
La teoría de control del motor discutida anteriormente en este trabajo puede ser implementada con una solución de hardware únicamente: un microcontrolador o un DSP.
La Figura 8 muestra como puede ser controlado un motor unipolar de dos fases usando transistores e interruptores. Cada transistor necesita tener su base conectada a una de las salidas digitales delmicrocontrolador. Los emisores deberán ir conectados a tierra y los colectores a los cuatro terminales de las bobinas del motor. El Terminal central del motor irá conectado al Terminal positivo de la fuente de poder.

Cada colector también se conectará a la fuente a través de un diodo a fin de proteger el transistor del voltaje inducido por las bobinas del motor durante su rotación. De más está decir que enla medida que el roto gira, un voltaje se induce en las bobinas del motor. Este voltaje suministrará corriente hacia los colectores de los transistores a no ser que se impida por medio del diodo.

Supongamos por ejemplo, que una salida digital “do1” esta a nivel alto y “do2” está a nivel bajo. Entonces, el transistor de do1 estará polarizado y la corriente fluirá desde +V a través del terminalcentral común del motor, a través de la base del transistor T1, saliendo por su emisor. Sin embargo, do2 estará apagada, por lo que la corriente no podrá fluir a través de T2. Continuando este razonamiento, podemos deducir la Tabla 3 para poder apreciar la secuencia deseada en las salidas digitales del microcontrolador para poder manejar el motor. Vean la Tabla 4.

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Tabla 4: Salidasdigitales del microcontrolador para las secuencias de pasos en un motor unipolar de dos fases.

Ahora que conocemos el hardware y la secuencia de las salidas digitlaes necesaria para el manejo del motor, podemos escribir el software para nuestro microcontrolador/DSP favorito a fin de implementar la secuencia mostrada.

Control del Firmware
Hemos montado lo explicado anteriormente en un PIC16F877de Microchip. Los diodos utilizados fueron los 1N4003 y los transistores unos Darlington 2SD1276A.
Como salidas digitales se escogieron los bits 0, 1, 2 y 3 del puerto A (PortA). Los motores Airpax son unipolares, de dos fases y 5 voltios.
Si bien en nuestro circuito utilizamos la misma fuente de poder de 5 voltios tanto para el microprocesador como para la alimentación de motores, paraaplicaciones serias se recomienda el uso de fuentes separadas a fin de evitar ruidos inducidos en el microcontrolador.

Más abajo se muestra el código fuente. Este programa hace que el motor realice un paso cada 50 milisegundos. Trabaja inicializando las salidas digitales para el paso #1 como se muestra en la Tabla 4. Entonces, cada 50ms (o aquél que se especifiquen la constante WaitTime), el programarotará las salidas digitales en el orden correcto. Para invertir la dirección de giro, simplemente realice el ciclo en el orden opuesto.

Listado 1 PIC16F877 Código Assembler para un motor paso a paso unipolar bifásico

Programa

; Declaración de variables
cblock 0x20
Count1 ; Contador Delay
Count2 ; Contador Delay
endc
; Declare constants
WaitTime equ d'50' ; Espera 50 msec entresteps
Position1 equ b'1010' ; Valores de la Salida digital para 1er step
Position2 equ b'1001' ; Valores de la Salida digital para 2do step
Position3 equ b'0101' ; Valores de la Salida digital para 3er step
Position4 equ b'0110' ; Valores de la Salida digital para 4to step
;**************** Inicio del Programa ***********************
org 0 ; Vector de Reset
nop ; nop para Microchip'sIn-Circuit Debugger (ICD)
;**************** Initialization *********************
banksel TRISA
movlw 0xC0
movwf TRISA ; Coloca bits 0-3 todas como Salidas en PortA
movlw b'00000110'; Configura Port A como digital
movwf ADCON1
banksel PORTA ; Regreso al Bank 0
clrf Count1 ; Borra Contador
clrf Count2 ; Borra Contador
movlw Position1 ; Comenzar motor in Posición 1
movwf PORTA...