21228 Image15 (20)

■ Projekty AVT

Do wejść SYNC kolejnych sterowników "SLAVfc"

Rys. 4 Synchronizacja czoperów kilku sterowników

Rys. 5 Tryby pracy sterownika

HOME

a)	b)	C)
	15 m -si	a ę	a
*	0 tu
	Q> GD Ś HOME	m i	m

parzystych. Podanie stanu niskiego na wejście RESET (5) umożliwia wymuszenie pierwszego z ośmiu stanów translatora oznaczonych na diagramach cyfrą 1. Gdy translator jest w tym stanie, jest to sygnalizowane na wyjściu HOME (2), które jest typu „otwarty kolektor”. Warto zauważyć, że dla pracy pół-krokowej potrzeba dwa razy większej ilości impulsów zegarowych na jeden obrót silnika niż dla pracy dwufazowej lub jednofazowej. Wejście CNTL (3) jest odpowiedzialne za wybór metody kontroli prądu silnika. Stan niski na tym wejściu powoduje, żc kontrola prądu odbywa się za pomocą wyjść INH1 i INH2, a stan wysoki powoduje, żc kontrola prądu jest dokonywana za pomocą wyjść A,B,C’,D. Układ L 297 występuje w dwóch wariantach, mianowicie L297 i L297A. Chociaż oba warianty nie różnią się obudową, to jednak nie są w pełni kompatybilne, różnią się funkcjami niektórych wyprowadzeń. W prezentowanym sterowmicu preferowany jest układ L297. Funkcja wejścia CURR (8) złącza JI sprowadza się do przełączania prądu ze spoczynkowego na znamionowy. Przełącznik prądu zrealizowałem na pozostałych czterech inwerterach Schmitta zawartych w strukturze układu U3 oraz tranzystorze Tl. Jak już wspomniałem, regulacja prądu płynącego przez uzwojenia silnika odbywa się w sposob napięciowy, poprzez doprowadzone napięcia odniesienia do wejścia Vrel układu Ul. Gdy silnik jest w stanie spoczynku, płynący przez jego stojan prąd podtrzymania jest zależny od napięcia wyznaczanego przez, zbudowany na elementach P2, KI 1, P3, dzielnik napięciowy. Podanie stanu wysokiego na wejście CLRR (8) powoduje pojawienie się stanu niskiego na wyjściu negatora U3A i w konsekwencji pojawienie się logicznej jedynki na wyjściu U3C. Stan wysoki z wyjścia L3C poprzez diodę D6 ładuje kondensator C9 i powoduje pojawienie się stanu niskiego na wyjściach U3B, U3D i przez rezystor K9 na bazie tranzystora Tl, który przewodząc, włącza rezystor RIO równolegle do elementów P2 i RH Zwiększa to napięcie odniesienia, a tym samym zwiększa prąd silnika. Rezystor R8 ogranicza prąd płynący przez diodę LEI) D5, która świeci, sygnalizując załączenie nominalnego prądu silnika. Wartość obu prądów silnika jest regulowana potencjometrami montażowymi P2 i P3. Funkcja realizowana przez rezystor R1 jest oczywista, wymusza stan niski na wejściu inwertera U3A. Przejście układu do stanu, w którym w silniku płynie prąd podtrzymania, odbywa się z pewnym opóźnieniem w stosunku do pojawienia się stanu niskiego na wejściu U3C. Czas opóźnienia zależny jest od stałej czasowej rozładowania kondensatora C9 poprzez sumę rezystancji R7, PI i może być regulowany potencjometrem montażowym PI. Układ opóźniający jest wymagany ze względu na pewną bezwładność wirnika w silniku krokowym. Po zaniku prądu

nominalnego, czyli włączeniu prądu podtrzymania, co równoznaczne jest z zatrzymaniem silnika, rozpędzony wirnik może za-

trzymać się dalej, niż sobie tego życzymy. Układ czasowy zapewnia włączenie prądu podtrzymania dopiero po zatrzymaniu wirnika. ponadto umożliwia zrealizowanie automatycznego załączania prądu znamionowego silnika przez narastające zbocze sygnału zegarowego. W prezentowanym układzie realizuje się to poprzez zwarcie jumperkiem goldpinów oznaczonych J3.

Możliwość załączania prądu znamionowego silnika z wejścia CURR (8) J1 jest dalej możliwa dzięki diodom Dl i D2, które w tej konfiguracji tworzą bramkę OR. Należy przy tym pamiętać, że prąd znamionowy silnika będzie cały czas włączony, gdy na wejściu CLOCK (9) złącza J1 będzie stan wysoki, dlatego przy automatycznym wyzwalaniu należy zadbać, by spoczynkowy stan wejścia CLOCK (9) był niski.

Montaż i uruchomienie

Montaż zaczynamy od sprawdzenia płytki drukowanej, której widok pizcdslawia rysunek 6 Płytka drukowana jest wykonana w technologii jednowarstwowej, co wymusiło zastosowanie aż siedemnastu zworek, od których należy rozpocząć montaż. Dwie zworki umieszczone obok diod zabezpieczających (te zaznaczone w warstwie opisowej grubszą linią) muszą być wykonane z drutu o średnicy co najmniej lmm, a to zc względu na płynące nimi dość duże prądy. Następnym etapem jest wlutowanie elementów w kolejności od tych o najmniejszych gabarytach, aż do tych największych, oprócz rezystorów R12 i R13. Pod układy Ul i U3 warto wllitować podstawki. Kolejnym etapem jest zamontowanie układu U2 i odprowadzającego z niego ciepło radiatora, co wymaga szerszego opisu. Najpierw należy wywiercić w radiatorze otw'ór do mocowania układu U2, a następnie przykręcamy układ U2 do radiatora. Tak zmontowany blok „radiator-układ scalony*’ montujemy na płytce („na sucho” - bez lutowania!), ostrożnie wkładając wyprowadzenia układu w otwory lutownicze. Teraz zaznaczamy punkty wiercenia otworów mocujących radiator do płytki. Wyjmujemy blok „radiator-układ scalony” i odkręcamy układ scalony, po czym wiercimy w zaznaczonych miejscach dwa otwory. Średnice otworów' w radiatorze

będą zależne od zastosowanych śrub. Przykręcamy układ U2 do radiatora, tym razem z użyciem pasty temioprzewodzącej, montujemy na płytce, przykręcając radiator do płytki i nie zapominając o włożeniu podkładek izolacyjnych pomiędzy płytkę drukowaną a łby wkrętów, następnie lutujemy wyprowadzenia układu U2. Jako ostatnie montujemy pionowo rezystory R12 i R13. Ponieważ sterownik został zaprojektowany jako część większego urządzenia, płytka układu nie zawiera zasilacza, więc do uruchomienia układu niezbędny będzie zewnętrzny zasilacz dostarczający dwóch napięć: stabilizowanego 5V i stałego (filtrowanego kondensatorem) •t-36V. Wartość ostatniego napięcia nie jest krytyczna dla pracy silnika (ważny jest prąd płynący przez silnik krokowy), ale im wyższa, tym lepiej i może zawierać się w przedziale od 12V do 42V (po wyprostowaniu). Oprócz zasilacza będziemy potrzebować generatora z wyjściem w standardz e TTL o częstotliwości regulowanej w przedziale od 0Hz do kilku kHz oraz kilku przełączników dwustanowych. Przełącznikami będziemy podawać na odpowiednie linie interfejsu sterownika (złącze J1) napięcie +5V lub masę. Wyprowadzenia uzwojeń silnika identyfikujemy omomierzem i do złącza J7 podłączamy parę przewodów jednego uzwojenia, a do złą cza J8 parę przewodów drugiego. Wyjście generatora podłączamy do wejścia CLOCK (9) złącza Jl. W obwód napięcia zasilania +36V włączamy amperomierz. Potencjome trami montażowymi P3 i P2 należy ustawić prąd silnika na minimalny, skręcając ich suwaki w kierunku odwrotnym do ruchu wskazówek zegara. Jumperkiem konfiguruje my sterownik jako „master", zwieraiąc środkowy pin złącza J4 z pinem od strony rezystora R4 tegoż złącza. Częstotliwość

20 Maj 2006 Elektronika dla Wszystkich