8/6/2019 Relatrio PC

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Existem muitas formas de se controlar um motor de passo a partir de sinais obtidos decircuitos lgicos ou simplesmente de um pulsador para demonstraes.

O circuito que descrevemos se caracteriza pelo uso de componentes comuns na partegeradora dos pulsos de controle e, alm disso, permite que na etapa de potnciascomponentes especiais ou mesmo transistores sejam usados.

O circuito alimentado por tenses de 12 Volts e a etapa de potncia pode ser alimentada com tenses que dependem do motor usado.

Com alimentao a partir de 5 Volts o circuito tambm funcionar e poder ser interfaceado com circuitos digitais convencionais e at mesmo com um PC a partir deum buffer apropriado.

COMO FUNCIONA

O circuito pode ser dividido em dois blocos. O primeiro consiste na etapa de controle eo segundo no acionador de potncia para motores de passo unipolares. Um diagrama de

blocos mostrado na figura 1, a partir do qual fica mais fcil entender o princpio defuncionamento do controle.

Na entrada temos um multivibrador astvel com base no conhecido circuito integrado555 que tanto pode ser usado na condio de demonstrao do funcionamento como

para a prova do motor.

O potencimetro permite controlar a velocidade do motor quando ele for acionado demodo contnuo, o que conseguido pressionando o interruptor ligado na sada (pino 3)do circuito integrado 555.

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Nesta condio o motor de passo pode ser usado como um motor comum de velocidadecontrolada. Esta velocidade poder ter sua faixa alterada bastando para isso mudar ovalor do capacitor de tempo no astvel 555.

Nota 1: No projeto do elevador, optamos por substituir o oscilador montado com o555 pelo oscilador presente no datapool do colgio, no s pela facilidade de uso,

mas tambm pelo espao disponvel no mesmo para esta montagem. O oscilador doDATAPOOL tem o mesmo efeito do multivibrador astvel montado com o 555,entretanto j disponvel em diversas freqncias nas sadas de clock doDATAPOOL.

A entrada S determina o sentido de rotao do motor, conforme o diagrama de temposde pulsos mostrado na figura 2.

Para se obter a rotao do motor o que se faz ligar o plo central do motor ao positivo(os fios vermelhos das duas bobinas) e depois colocar as extremidades dosenrolamentos terra em uma certa sequncia. Esta sequncia vai determinar amovimentao do rotor.

Para se estabelecer a rotao da maneira desejada preciso levar em conta algunscritrios como:

a) Cada enrolamento deve ser alimentado por sinais em quadratura.

b) Cada bobina de um mesmo enrolamento deve receber sinais em oposio de fase.

Isso significa que em um determinado instante, que corresponde a um passoencontraremos apenas metade de uma bobina alimentada.

Os sinais de comando so ento defasados de 180 graus para as bobinas de um mesmoenrolamento e de 90 graus entre dois enrolamentos.

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Para obter a sequncia lgica que leve o motor rotao usamos dois flip-flops do tipoD com base num circuito integrado CMOS do tipo 4013 e duas portas Exclusive-OR (Ou exclusivo) contidas num circuito integrado CMOS do tipo 4070.

As outras duas portas do 4070 no usadas com finalidade lgica de produzir a sequnciados sinais de comando so aproveitadas como inversores.

Para controlar o motor de passo podemos fazer uso da srie de circuitos integradosULN20XX que consistem em "buffers" no inversores de potncia com elevadacapacidade de corrente, justamente indicados para este tipo de aplicao.

Nota 2: Como estes circuitos integrados do tipo ULN20XX no foram estudadosem sala de aula, optamos por montar a etapa de potncia com base em transistoresDARLINGTON comuns (TIP 120, TIP 121...).

Utilizando dos sinais de controle fornecidos pela sada dos flip-flops tipo D (CI 4013), podemos acionar os transistores da forma tratada na figura abaixo:

Nota 3: Na montagem original foram utilizados resistores de 220 Ohms, indicados peloprofessor Paulo Cesar.

Devemos observar tambm que os transistores operam invertendo a Fase do sinalrecebido dessa maneira, para manter o sentido original do sinal necessrio inverte-loantes de liga-lo a base dos transistores.

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MONTAGEM

Na figura abaixo temos o diagrama da etapa de controle que formada pelo oscilador, portas Exclusive OR e flip-flops do tipo D.

Esta montagem segue o parmetro bsico para o controle de motores de passoapresentado pelo professor Paulo Cesar em sala de aula.

As portas XOR funcionam de maneira a controlar o sinal, uma vez que mantemos umade suas entradas em um nvel fixo (0 ou 1) podemos trabalhar no sinal presente na outraentrada. Se tiver uma entrada fixa em (1) por exemplo, teremos na sada um sinalinverso ao sinal presente na outra entrada, j com uma das entradas fixas em (0)obteremos na sada um sinal idntico ao presente na outra entrada.

USO

O sinal na entrada S determinar o sentido de rotao do motor. Uma vez que o sinalseja transmitido pelo resistor R4 vindo direto da fonte (nvel alto) o motor ir girar emum sentido, se aterrarmos a entrada S este mesmo resistor ir garantir (nvel baixo) naentrada da porta XOR, fazendo o motor girar em outro sentido, logo, este um resistor de Pull-UP.

Para acionar o motor com pulsos de controle vindos de um circuito externo eles devemser aplicados na entrada E. Esta entrada compatvel CMOS e eventualmente, comalimentao de 5V pode ser excitadas por sadas TTL.

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FONTE

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/automacao/992-controle-universal-para-motor-de-passo-mec007.html

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ANEXOS

Datasheet do motor de passo utilizado na montagem:

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