簡介:
介紹一個簡單的步進電機驅(qū)動器方案,原作者公開發(fā)布自己的設(shè)計,包括原理圖、接線、原材料清單。 描述:
Bruce Shapiro找我來搞了個UBW項目(使用USB接口的驅(qū)動板),以解決他電腦上沒有并行接口的問題。UBW的設(shè)計遠超出我的期望。除了達成最初的設(shè)計目標,它同樣可以作為其它各種形式的固件的很好的平臺。但還是有個問題!Bruce過去在他的雞蛋機器人課程上使用UCN5804B步進電機驅(qū)動板,因為它很容易配合實驗電路板,并且簡單易用。不幸的是,它們現(xiàn)在要17美元一個,還很難找到。Bruce希望我能設(shè)計制作一款同樣能搭載在實驗電路板上的替代品,仍然只需要兩條輸入線(步數(shù)和方向),能驅(qū)動兩極步進電機。于是就有了EasyDriver的設(shè)計。 簡介:
每個EasyDriver 能夠為兩級步進電機提供大約每相750mA的驅(qū)動。它被設(shè)置為固定的8步細分模式。(所以如果你的電機是每圈200步,你使用EasyDriver時為每圈1600步)。這是一種基于Allegro A3967驅(qū)動芯片的細分斷路器。對于此設(shè)計的完整規(guī)格,請查閱A3967的參數(shù)表。它的最大電流從150mA到750mA。它可以采用最大驅(qū)動電壓大概是30V,其中包括板載5V的調(diào)壓器,所以只需要一個電源。質(zhì)優(yōu)價廉,這玩意兒只要10美元,比你自己制作電路板更便宜。
我并不出售EasyDriver。這項設(shè)計和UBW一樣是免費向公眾發(fā)布的。任何人可以參考本頁所述的設(shè)計方案并隨心所欲的改動。我會提供原理圖、電路板布局,還有原材料清單和如何制作和使用這一方案的說明。
不過,你也可以在SparkFun上買到EasyDriver成品,15美元一個。 狀態(tài):
(09/17/08)Daniel Thompson已經(jīng)寫了一個絕妙的教程(包含視頻),配合Arduino使用EasyDriver來驅(qū)動步進電機!謝謝Daniel!
注意:很多人在電源、EasyDriver和Arduino未接地的情況下進行嘗試。這可能會失效!所以先確認下接地吧,這樣更容易成功。 (5/23/07)增加了V3方案的文檔。 (4/6/07)建立最初的網(wǎng)頁,放出了EasyDriver的V1、V2、V3的設(shè)計修訂。 
EasyDriver V1 - 這是第一次嘗試. 我在 BatchPCB (強烈推薦)制作了兩片. 它工作得很好,但是因為板子太小發(fā)熱量太大。并且沒有可調(diào)的電流限制和5V調(diào)節(jié)器。
EasyDriver V2 - 這是第二次嘗試。我在 Futurlec制作了一些,沒有用焊接掩模或者絲網(wǎng)印刷。這塊板子比V1要大了一倍,散熱好多了。 加上了5V的調(diào)壓器,新增了可變的電流限制。
EasyDriver V3 - 對V2的優(yōu)化設(shè)計,板載了可變電流限制,轉(zhuǎn)為0603組件。因為對于V2的設(shè)計還是挺有信心的,我就沒有實際制作過V3。說明:
Q) 我怎么來調(diào)節(jié)可變的電流限制?
A) 運行 R6 - 那個 10K 的電流限制組件 :) 其一,它會告訴驅(qū)動芯片提供每線圈750mA(通過線圈電阻和輸入電壓);其二,每線圈150mA。 Q) 我能用EasyDriver來驅(qū)動何種電機?
A) EasyDriver所基于的Allegro 3967是一種兩級驅(qū)動器。這意味著它有一個內(nèi)置的H橋,通過單個或兩個線圈來傳輸電流。你可以使用4線、6線或8線步進電機。唯一不能使用的是5線步進電機。(它需要單級驅(qū)動器) Q) 為什么EasyDriver這么熱?
A) PWM(脈沖寬度調(diào)制)電流限制驅(qū)動器(所以叫做 '砍刀' 驅(qū)動器)會很快的開啟和關(guān)閉線圈電流。這保證了最大的總電流(由R6控制)始終是通過步進電機的線圈的,即使它沒動作。這正是EasyDriver的工作方式。這意味著驅(qū)動器持續(xù)的通過大量電流,同時它內(nèi)部的電阻并不為零,所以會發(fā)熱。如果你把R6調(diào)到每線圈通過750mA,整個EasyDriver就會燙手了。我是不會把手指放上去(摸它燙不燙)的,不過確實是很熱。(在最低值-大約每線圈150mA-僅僅是微微發(fā)熱)你覺得有必要的話可以在上面加個小風扇。但是不用害怕,驅(qū)動器芯片在165攝氏度會自動切斷,它是自保護的。V3有相當一部分銅片,加快散熱,情況比V1要好多了。 Q) 我能用什么硬件/軟件來測試EasyDriver?
A) 很快,我會發(fā)布一個Liberty Basic 示例代碼,通過一塊UBW板或者并行接口來一次測試4塊EasyDriver。 Q) 我怎么才能連接EasyDriver?
A) EasyDriver上所有的9針都在一個.100" 方陣里。這意味著可以插入一塊實驗電路板。當你將其插入一塊實驗板,你可以將你的步進電機插入四個電機針腳(JP4),你的5V-30V電源插到GND和 V+針(JP1),你的步數(shù)和方向信號連接到STP和DIR針(J3)。左下角的GND針腳只是用來做結(jié)構(gòu)支撐的,但是你需要的話也可用于接地。你也可以做一個簡單的帶.100" 方陣母接頭的連接線(比如調(diào)試樣機時)。這樣就很容易把很多EasyDriver和步進電機連接起來了。
注意我在EasyDriver V3絲網(wǎng)印刷是有一些錯誤,STEP針沒有標記,電機線圈輸入針也標記不清。請參考下圖:
 Q) 僅僅為了使用A3967芯片需要這么多工作啊。我不能直接把A3967焊接在我自己的電路板上嗎?這樣多省錢。
A) 當然。(笑)EasyDriver是提供給那些不介意花點小錢,省得麻煩自己去制作電路板來支持驅(qū)動芯片的人。是提供給那些需要得到一個可用的設(shè)計方案,而不是親自去試來試去的人。是提供給那些需要搞個雞蛋機器人而弄不到5804B芯片的人。如果你正在設(shè)計自己的電路板,那就不需要EasyDriver 了。直接把芯片放到你自己的電路板上就好了。
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