tareas

Controlador económico y simple de motores paso a paso unipolares
El circuito
Si observamos la Figura 1 podremos observar el diseño teórico del circuito. Hemos utilizado circuitos integrados de la familia CMOS CD4000 por poder adaptarse fácilmente a las dos condiciones de trabajo impuestas por nuestra unidad de potencia, así como garantizar su existencia en cualquier casa del ramo.
Paragenerar la secuencia de señales necesarias para controlar un motor paso a paso en el método de pulso completo y 2 fases, se ha elegido una variante de un popular circuito teórico de dominio público utilizado por más de tres décadas por aficionados a la robótica en todo el mundo. Lo conforman los circuitos CD4027 (U2) y CD4070 (U1). Para informarse acerca de su funcionamiento recomendamos revisar labibliografía citada. Con el interruptor J1 se determina el sentido de giro del motor.
Para generar los pulsos necesarios para que estos dos circuitos integrados generen la secuencia necesaria para el motor paso a paso, se encuentra el CD4060(U5), que es un contador que actúa como base de tiempos ajustable por el aficionado. Este ajuste se realiza de dos maneras distintas. A través de la resistenciavariable de 10kΩ, se acelera o retrasa la velocidad de conteo del reloj, mientras que con las distintas posiciones de J2 se determina el factor de división (en factores de 2). De esta manera, una vez fijado el rango de velocidades máximas y mínimas a través de J2, puede ajustarse con precisión el valor deseado de giro mediante la resistencia variable. Es necesario tener en cuenta que U5 no disponede todas las salidas de sus contadores, faltan las primeras 3 divisiones y la salida 11.
Un parámetro que puede ser alterado en el circuito es C1 que puede tomar distintos valores en función del uso que se desee dar al circuito. Los autores recomendamos 100nf como un valor promedio razonable. En la Tabla 1 pueden encontrarse los valores teóricos estimados en vueltas del motor por día (el valor deC1 es 100nf) para varios valores de ángulo abarcado por cada paso. Debido a que no todos los motores avanzan el mismo ángulo por paso, hemos incluido los principales que son los que necesitan 200,100,48 y 15 pulsos para completar una vuelta. Los valores de la tabla no serán exactos en la práctica debido a las imprecisiones de los componentes electrónicos utilizados, pero aproximarán los rangosadecuados para que el aficionado preseleccione el área de trabajo. En el caso de utilizar esta placa en una bomba peristáltica, para convertir estos valores a un resultado útil al acuarista, es necesario conocer el volumen de líquido desplazado (por la bomba construida) en cada vuelta.

Tabla 1: En esta tabla se ejemplifican la cantidad de vueltas diarias que puede esperarse para cada tipo demotor en la posición mínima y máxima de la resistencia de ajuste. Los valores reales pueden variar por la imprecisión de los componentes utilizados.
Salida de U5
Pulsos necesarios para completar una vuelta

200
100
48
15
200
100
48
15

Mínimo
Máximo
4
8.100,00
16.200,00
33.750,00
108.000,00
27.000,00
54.000,00
112.500,00
360.000,00
5
4.050,00
8.100,00
16.875,00
54.000,0013.500,00
27.000,00
56.250,00
180.000,00
6
2.025,00
4.050,00
8.437,50
27.000,00
6.750,00
13.500,00
28.125,00
90.000,00
7
1.012,50
2.025,00
4.218,75
13.500,00
3.375,00
6.750,00
14.062,50
45.000,00
8
506,25
1.012,50
2.109,38
6.750,00
1.687,50
3.375,00
7.031,25
22.500,00
9
253,13
506,25
1.054,69
3.375,00
843,75
1.687,50
3.515,63
11.250,00
10
126,56
253,13527,34
1.687,50
421,88
843,75
1.757,81
5.625,00
12
31,64
63,28
131,84
421,88
105,47
210,94
439,45
1.406,25
13
15,82
31,64
65,92
210,94
52,73
105,47
219,73
703,13
14
7,91
15,82
32,96
105,47
26,37
52,73
109,86
351,56
U4 tiene un valor máximo de alimentación (según el fabricante) de 35 volt. Este valor debe ser vigilado y comprobado para las distintas versiones que se...