Hallo µC-Gemeinde,
kurze Vorgeschichte, da dies mein erster Beitrag hier ist:
Angefangen habe ich mit kleineren Arduinoprojekten und diesem (falls ihn
jemand kennen sollte) MaVin-Roboter von Multiplex. Allerdings war
letzter stark auf die Softwareseite ausgelegt und mit Hardware hatte man
(außer Module aufstecken und am Stecker wackeln) nicht wirklich was zu
tun.
Deshalb dachte ich, ich fange mal mit etwas "eigenem" an um auch in
Sachen Hardware ein wenig voranzukommen.
TL;DR:
Erstmal hab ich mir vorgenommen, einen Schrittmotor anzusteuern.
Ausgesucht habe ich mir hierfür einen unipolaren Schrittmotor, den ich
auch (erstmal) unipolar ansteuern will.
Unipolar einfach wegen des geringeren Schaltungsaufwandes.
Da ich, wie gesagt, allerdings in Sachen Hardware relativ neu bin und
mein Wissen aus verschiedenen Quellen habe, wäre es für mich hilfreich,
wenn sich jemand die Zeit nehmen würde um nochmal über meinen Schaltplan
rüber zu schaun.
Kurze Erläuterung/Fragen zum Plan:
- Auf die 9,6V (und 0,48A) komme ich, da ich mir bereits einen
Schrittmotor ausgeguckt habe (bin ich günstig rangekommen).
Datenblatt hierzu "-803":
http://www.datasheetarchive.com/dl/Scans-031/ScansU9X38022.pdf
-M1, M2 im Plan sind die Mittelspulenabgriffe. Hier bin ich mir nicht
sicher ob ich richtig angeschlossen habe. Ich arbeite hier ja mit
negativer Logik, oder?
-Auf Quarz habe ich bewusst verzichtet oder wäre für die Anwendung einer
empfehlenswert?
-Als µC dachte ich an einen Mega8. Ehrlichgesagt ohne speziellen Grund,
ich dachte, dieser reicht für meine Anwendung völlig aus.
-Den Atmega wollte ich wiederum mit dem im Tutorial empfohlenen
ISP-Programmer von Atmel selbst beschreiben, da ich auch weiterhin gerne
ohne Probleme mit Atmel Studio arbeiten würde. Mit der Software selbst
komme ich hoffentlich dann wieder klar.
-Und allgemein noch die Frage: Ich habe gelesen, dass man bei
Schrittmotoren auch auf konstante Stromversorgung achten soll, was ist
damit gemeint? Zieht der Motor nicht immer den Strom den er braucht?
TL;DR#2:
Läuft mein Unipolar-9,6V-Schrittmotor mit angehängter Schaltung und/oder
gibt's Verbesserungsvorschläge? :-)
Beste Grüße,
Jochen
Ach und danke schonmal - auch wenn ich bisher nie geposted hab, habt ihr
mir doch schon echt oft Fragen beantwortet!
So kannst du nur recht langsam drehen. Das hat 2 Gründe:
1. Sobald dein Motor vorwärts läuft, induziert er in den nicht
angesteuerten Windungen eine Spannung. Die wird über die im 2803
eingebauten Dioden kurzgeschlossen und dadurch wird der Motor
abgebremst.
2. Du hast nur 9,6V bereitgestellt. Der Motor hat aber nicht nur einen
Widerstand sondern auch eine Induktivität. Beschleunigst du, bremst die
Induktivität den Aufbau des Spulenstroms irgendwann stärker als der
Innenwiderstand.
Eine simple Methode, das zu umgehen, ist eine Spannung von z.B. 12-15V
und 2 Widerstände in die Leitungen M1 und M2. Die müssen so gewählt
werden, daß bei Ansteuerung nur einer Spule höchstens die erlaubten
0,34A im Stillstand fließen.
Jochen H. schrieb:> -Als µC dachte ich an einen Mega8. Ehrlichgesagt ohne speziellen Grund,> ich dachte, dieser reicht für meine Anwendung völlig aus.
Und die Schaltung hat die üblichen Fehler ;-)
Zwischen die Versorgungspins 7 - 8 und 20 - 22 gehört je ein Kondensator
um die 100nF
Aref wird nicht direkt sondern über einen Kondensator (auch um die
100nF) auf GND gelegt wenn Du keine extra Referenzspannung anlegen
willst.
Hallo Jochen!
> Erstmal hab ich mir vorgenommen, einen Schrittmotor anzusteuern.> Ausgesucht habe ich mir hierfür einen unipolaren Schrittmotor, den ich> auch (erstmal) unipolar ansteuern will.> Unipolar einfach wegen des geringeren Schaltungsaufwandes.
Wenn du mit "Schaltungsaufwand" die Anzahl der Transistoren in einem
Chip meinst, könntest du Recht haben. Das interessiert aber in der Regel
niemanden.
Da bei unipolarer Ansteuerung immer nur eine Hälfte des Motors verwendet
wird, macht man das heute eigentlich kaum noch. Deswegen gibt es fast
nur noch bipolare Treiber (von einigen japanischen Spezialitäten mal
abgesehen). Es gibt inzwischen sehr gute und preiswerte Treiberchips für
bipolare Motoren mit Mikroschritt-Ansteuerung und div. weiteren
Funktionen (Kurzschlußschutz etc.).
Der Aufwand diese modernen Treiber zu verwenden ist aus Anwender-Sicht
nicht größer als der für den UN2803. Die Performance (mögliche Drehzahl,
Drehmoment, Laufruhe usw.) ist aber deutlich höher...
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Erstmal danke euch für die schnellen Antworten
Helge A. schrieb:> Eine simple Methode, das zu umgehen, ist eine Spannung von z.B. 12-15V> und 2 Widerstände in die Leitungen M1 und M2.
Okay, deine beiden ersten Punkte ergeben für mich Sinn. Aber wie kommst
du gerade auf 12-15V? Oder wählt man da einfach "irgendwas überhalb der
Nennspannung" um den Bremseffekt quasi mit mehr Dampf auszugleichen?
Oliver R. schrieb:> Und die Schaltung hat die üblichen Fehler ;-)
Hab die Fehler inzwischen ausgebessert - danke :-)
Und zu Thorsten kann ich sagen:
Ich dachte mir schon schon fast, dass sich jemand an diesem Punkt stört.
Ich hab's vielleicht auch blöd formuliert. Aber die Aufgabe habe ich mir
mehr oder weniger als Übung zum Lernen von Grundlagen gestellt, es ist
durchaus noch geplant später das Ganze z.B. mit L297/L298 und bipolar
anzusteuern. Und das Ganze mal so gemacht zu haben schadet sicherlich
auch nicht und ist, finde ich, auch nicht wirklich Mehraufwand. Aber
danke dir für den Hinweis :-)
Jochen
Hallo Jochen,
> Helge A. schrieb:>> Eine simple Methode, das zu umgehen, ist eine Spannung von z.B. 12-15V>> und 2 Widerstände in die Leitungen M1 und M2.>> Okay, deine beiden ersten Punkte ergeben für mich Sinn. Aber wie kommst> du gerade auf 12-15V? Oder wählt man da einfach "irgendwas überhalb der> Nennspannung" um den Bremseffekt quasi mit mehr Dampf auszugleichen?
Man muss halt ein gutes Mittelding finden zwischen der Motornennspannung
und einer Spannung, bei der man deutlich mehr Verlustleistung in den
Vorwiderständen hat als im Leistung im Motor umgesetzt wird.
http://www.ostermann-net.de/electronic/schritt/sm_ansteuer.htm
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Unter 12V für eine 9V-Spule wird der Bremsen-Effekt stärker spürbar. Bei
18V wird, jedenfalls bei langsamem Lauf, schon die Hälfte der
aufgenommenen Leistung in Wärme umgesetzt. Für eine solche
Einfachschaltung, die ja eher zum Erforschen der Funktion und nit für
eine große Serie gedacht ist, macht eine höhere Spannung kaum Sinn
(außer es geht um hohe Drehzahlen).
Für die praktische Anwendung in einem gut durchkonstruierten Gerät sind
dann modernere Treiberbausteine das Mittel der Wahl, diese müssen dann
möglichst eigenständig den Motorstrom im optimalen Bereich halten. Das
geht z.B. mit L6208 und neueren Bausteinen relativ verlustarm, erfordert
aber ein gutes Platinendesign: Diese moderneren Bausteine besitzen
schnelle Mosfet-Schalter und arbeiten meist im Chopperbetrieb, dadurch
entstehen viele schnelle Stromwechsel und bei schlechtem Design sendet
sowas oder geht kaputt.
Ahh! - Wunderbar, der Link und Helges Beitrag haben mir sehr geholfen!
Ich denke, da werd ich morgen oder übermorgen glatt mit dem Basteln
anfangen :-)
Danke euch beiden für die Mühe!
Beste Grüße,
Jochen