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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schrittmotorsteuerung Erklärung


Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Ich möchte mir eine Schrittmotorsteuerung bauen. Ich habe viel herum 
gesucht und auch viele Schaltungen gefunden. Ich werde die Schaltung mit 
einem L297 und L298 aufbauen. Ist zwar alt aber anscheinend noch immer 
sehr gut.

* Nehme auch gerne andere Tips an.

Die Frage welche sich mir nun stellt ist: L298 ist die Brücke und der 
L297 steuert das ganze. Wie kann ich das nun an meinen PC Anschließen? 
Ich habe auch Schaltungen gefunden welche einen uC enthalten. Was macht 
denn dieser?

Gibt es fertige Projekte mit Schaltplänen und einer Erklärung dazu? Mir 
kommt vor als hätte ich nur lauter halbfertige Schaltungen gefunden.

Danke schon mal für die Hilfe!

LG
Andreas

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Andreas Riegebauer (blackpuma)

>L297 steuert das ganze. Wie kann ich das nun an meinen PC Anschließen?

Entweder direkt an den Parallelport oder über USB/RS232 und 
Mikrocontroller.

>Ich habe auch Schaltungen gefunden welche einen uC enthalten. Was macht
>denn dieser?

Kommandos vom PC in Steuersignale umsetzen.

MFG
Falk

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Ich habe vor mir eine CNC Fräse zu bauen. (Wieder mal. Vielleicht wirds 
ja was)

Dazu brauche ich 3 Motoren. X, Y, Z. Kann ich das dann direkt über das 
Parallelport machen oder brauche ich dann einen uC zum Auswerten? Ich 
finde leider nichts brauchbares für die Ansteuerung.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Andreas Riegebauer (blackpuma)

>Ich habe vor mir eine CNC Fräse zu bauen. (Wieder mal. Vielleicht wirds
>ja was)

Keinen Bick mehr auf Coilguns? ;-)
Oder läuft das Ding mittlerweile?

>Dazu brauche ich 3 Motoren. X, Y, Z. Kann ich das dann direkt über das
>Parallelport machen

Ja. Man braucht ja nur Takt + Richtung pro Achse.

>oder brauche ich dann einen uC zum Auswerten?

Nicht zwingend.

MFG
Falk

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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>>oder brauche ich dann einen uC zum Auswerten?

>Nicht zwingend.

eigentlich doch zwingend, weil ein Schrittmotor erst mal kein Servo ist 
und nach dem Einschalten eine Referenzfahrt durchführen muss. Über 
Endschalter, Lichtschranke oder ähnliches muss er synchronisiert werden.

MW

Autor: Sachich Nich (dude) Benutzerseite
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Nimm einen µC, der PC und sein Parallelport sind unter modernen 
Betriebsssystemen nicht gut dafuer geeignet.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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@Falk:
Doch doch. Baue gerade eine Konstantstromquelle zum Umschalten für eine 
4-Draht-Messung um den Widerstand der Zuleitung heraus zu bekommen.


@dude:
Das sagt sich so leicht aber ich muss dann auch die Software schreiben 
die mir die Signale vom PC in meine Steuersignale umwandelt. Ich finde 
allerdings keine Schaltungen dazu und woher weiß ich welches 
Steuersignal was machen muss?

Fürs erste heißt das ich komme vom PC auf meinen uC und der Spricht mir 
dann 3 Steuereinheiten an die aus einem L297 und einem L298 bestehen. 
Stimmt das so?

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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erster Google-Treffer mit "L297 L298":
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/pr...

hab mir auch gerade die beiden ICs von Reichelt schicken lassen.

Autor: Sachich Nich (dude) Benutzerseite
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Naja, haeng an deinen USB einen Wandler nach RS232 dran oder nimm gleich 
deine serielle Schnittstelle. Von der schickst du ueber einen MAX232 
Daten an deinen µC. Schau mal bei www.robotikhardware.de, da findest du 
fertige Boards fuer RS232. Weitere Anregungen findest du unter 
www.rn-wissen.de...

Autor: Sachich Nich (dude) Benutzerseite
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Weitere interessante Dinge: www.trinamic.de, L6208 von st (ich haette 
noch einen, ansonsten www.tme.pl), www.allegromicro.com

Autor: Wirus! (Gast)
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> Ich habe vor mir eine CNC Fräse zu bauen. (Wieder mal. Vielleicht wirds
ja was)

Ganz ehrlich? Wenn Du von Null anfängst und alles selbst machen willst, 
wird das eher nix oder dauert seeehr lange. Prinzipiell kann man die 
leitungsendstufen schon selbst bauen, IMHO spart man aber nix dabei. 
Eine CNC-Software zu schreiben, halte ich für vergebene Zeit.

> Dazu brauche ich 3 Motoren. X, Y, Z.

Prinzipiell korrekt. Es fehlen aber (ausser der Mechanik) noch 
Endlagenschalter, Spindelansteuerung und viele andere kleine, aber 
wichtige Hard- und Softwareelemente

> Kann ich das dann direkt über dasParallelport machen

Prinzipiell ja, ABER ... bei Windows-PCs ist das problematisch (bei W2K, 
XP, Vista), da die Schnittstelle nicht mehr wirklich snchron ist, d.h. 
wenn der PC was 'besseres' zu tun hat, werden schon mal Impulse 
verzögert oder verschluckt. Für eine Fräse eigentlich unbrauchbar ....
Es gibt Programme, die das recht gut im Griff haben (soweit ich weiss), 
z.B. Mach3 - selbst programmieren ist eher nicht.

> oder brauche ich dann einen uC zum Auswerten? Ich
> finde leider nichts brauchbares für die Ansteuerung.

Dann suchst Du nicht wirklich oder an den falschen Orten.

Mal ein paar Links:

http://www.boenigk-electronics.com/ -> MC-Steuerung, Leistungsendstufe, 
Software
http://www.easgmbh.de/index.php -> komplette Fräsen (da ist meine her)
http://www.nc-step.de/ -> Steuerungen/Endstufen
http://www.cncecke.de -> sehr gutes Forum im Bereich CNC

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Die Software für den PC will ich nicht selber schreiben. Die Software 
für den uC brauch ich aber der mir die Signale vom PC auswertet und an 
die richtige Treiberstufe schickt.

Autor: Wirus! (Gast)
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> Die Software für den PC will ich nicht selber schreiben.

Dann solltest Du Dir Gedanken machen, welches programm Du einsetzen 
willst(so Du nicht schon hast), denn Du solltest schon wissen, wie die 
Daten über welche Schnittstelle in den MC gelangen.

Wie bereits erwähnt, sind die Signale im orginären Fomrat 
(Takt/Richtung) sehr zeitkritisch, einfach puffern hilft da nicht, denn 
dann pufferst Du auch eventuelle Verzögerungen mit.

> Die Software für den uC brauch ich aber der mir die Signale vom PC
> auswertet und an die richtige Treiberstufe schickt.

IMHO gibt es dazu nicht viel Literatur, denn im Klein-CNC-Bereich 
(Portalfräsen mit Rundschleifermotor etc) wird der Umsetzer von PC/USB 
auf Takt/Richtung häufig als Dongle genutzt. Das PC-programm 
funktioniert dann auf jedem PC, fräsen geht aber nur mit der passenden 
MC-Karte.

Verständlicherweise wird Dir kein Hersteller dazu nähere Informationen 
geben. Aber schau mal bei www.cncecke.de da hat es verschiedene Projekte 
in diese Richtung

Autor: Pieter (Gast)
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moin moin,

anbei mal einen kleine G-Code-Interpreter, so als Demo wie G-Code 
funktioniert. Ist hauptsächlich reine Mathematik. Dieses Prog erzeugt 
als 1. Schritt die zur Steuerung der Schrittmotore notwendigen Daten. 
Diese können dann an einen MC gesendet werden, der dann die 
zeitgesteuerte Ausgabe an die Schrittmotore übernimmt. Somit ist der 
zeitkritische Teil nicht im PC und die Schrittmotore laufen "rund".
Bei mir läuft dieses Programm direkt auf einem 8051 und wird (per COM) 
mit den Dateien "gefüttert".
Bei der reinen Bauzeit meiner Fräse bin ich jetzt im 2. Winter, über 
Sommer habe ich allerdings nicht viel gemacht.

Die Schrittmotore treibe ich mit TB6560HQ an.

Mit Gruß
Pieter

Autor: Linuxer (Gast)
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Es gibt die Linux CNC Seite und EMC2.

Da ist der Parallelport plus 3 Schrittmotortreiber für den Anfang schon 
genug.

Schau mal bei http://www.linuxcnc.org vorbei.

Linuxer

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Einen schönen guten Abend wünsche ich!

Ich hab mein Projekt Fräse ein wenig weitergebracht. Ich habe nun ein 
Layout für meine Treiberschaltung. L297 mit L298. Bekomme ich ganz 
günstig.

Die Fräse selbst habe ich heute mal aufgebaut. Man muss dazusagen das es 
eine Low-Budget Produktion werden soll. Ich habe keine Lust 3500 Euronen 
für eine Fräse auszugeben. Hier findet ihr mal ein paar Bilder. 
http://www.blackpuma.org/elektronik/fraese/

Mein aktuelles Problem dabei ist wie ich die Führung für die Y-Achse 
machen kann. Vielleicht fällt euch dazu ein Lösungsansatz ein.

Danke schon mal.
Schönen Abend noch
Andreas

Autor: Sachich Nich (dude) Benutzerseite
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Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Meine Güte worüber sich manche Leute beschweren! g Ist halt nur ein 3 
Minuten html File! Ich habs für dich aber ausgebessert!

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Andreas Riegebauer (blackpuma)

>Die Fräse selbst habe ich heute mal aufgebaut. Man muss dazusagen das es
>für eine Fräse auszugeben. Hier findet ihr mal ein paar Bilder.

Schöner IKEA-Tisch. Modell Horst? ;-)

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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g Keine Ahnung wie das IKEA Ding heißt. g Hat vielleicht auch noch 
jemand einen Kommentar zum Thema? ;-)

Andere Frage: Wie kann ich denn einen Stern machen? Der macht mein 
grinsen immer nur als dickes g!

Autor: Sachich Nich (dude) Benutzerseite
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Andreas Riegebauer wrote:
> Meine Güte worüber sich manche Leute beschweren! g Ist halt nur ein 3
> Minuten html File! Ich habs für dich aber ausgebessert!

Mein Opera hats nicht dargestellt.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Hätte eher auf IE getippt!

Das war wohl der title Tag. Habe den nicht mit </title> sondern mit 
</head> geschlossen. Naja. Funktioniert halt so nicht! g

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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So habe jetzt auch kürzere Ausziehleisten für die Z-Achse. Bleibt nur 
noch die Führung für die Y-Achse. Da weiß ich noch immer nicht weiter.

Habe heute auch günstige Schrittmotoren erstanden. Leider habe ich keine 
genauen Daten dazu. Nur 2,5V Spannung und die Spule hat 0,48 Ohm. 1,8°. 
Das sind dann ja 5A pro Spule.

Wie sieht denn das eigentlich aus? Ich muss doch nicht 5A durchjagen 
oder? Wenn ich weniger Strom verwende habe ich weniger Haltemoment oder? 
Kann man vielleicht sagen welches Haltemoment der Motor bei 5A hat? So 
eine Faustregel oder so. Ich habe zwar eine Nummer STP-58D3004 aber ich 
finde kein Datenblatt dazu.

Noch eine Frage: Ich sehe immer wieder CNC Steuerungen mit 4 Ausgängen. 
Wofür ist der 4te?

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Wie kann ich denn das Haltemoment eine Schrittmotors messen?

Könnte das so funktionieren:

An der Motorwelle eine Schnur anbringen und ein Wenig herum wickeln. 
Dann den Schrittmotor "einschalten". Dann sollte er eigentlich "starr" 
sein. Jetzt an die Schnur gewichte hängen bis sich die Welle beginnt zu 
drehen.


LG
Andreas

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Es gibt Neuigkeiten zu meiner Fräse!

Die Fräse selbst ist soweit fertig.


Mir ist letztens irgendwas mit meiner Steuerung passiert. Von allen 3 
Achsen sind mir meine Steuerchips kaputt gegangen. 3xL298 und 3xL297. 
Weiß jemand wie sowas passieren kann?

Autor: Gast (Gast)
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z.B. wenn der Strang-Strom zu hoch ist,
die Schutz-Dioden nicht schnell genug sind...
dann wird auch der Controller 297 von rückwärts erschlagen.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Gast wrote:
> z.B. wenn der Strang-Strom zu hoch ist,
> die Schutz-Dioden nicht schnell genug sind...
> dann wird auch der Controller 297 von rückwärts erschlagen.

Was ist der Strang Strom? Die schutzdioden sollten schon schnell genug 
sein. Hab extra schnelle Dioden verwendet. Werde aber noch nachschaun 
welche das genau sind. Den Phasenstrom habe ich auch 1,5 A eingestellt. 
Das komische ist das auf allen 3 Platinen die ICs kaputt waren.

Anbei noch ein Bild.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Andreas Riegebauer (blackpuma)

>Was ist der Strang Strom?

Der Strom, welcher duch die Spulen (=Strang) der Schrittmotoren fliesst.

> Die schutzdioden sollten schon schnell genug
>sein. Hab extra schnelle Dioden verwendet.

Welche?

> Werde aber noch nachschaun
>welche das genau sind. Den Phasenstrom habe ich auch 1,5 A eingestellt.
>Das komische ist das auf allen 3 Platinen die ICs kaputt waren.

Wo grosse Ströme sinnlos walten, kann der beste IC nicht halten.
Hallo Paul. ;-)

MFg
Falk

Autor: Interessierter (Gast)
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Mal eine doofe Frage am Rande.

Die Platinen von Robotikhardware ... Sind die eher günstig oder kann man 
L297 / L298 Schrittmotorkarten mit der Funktionalität auch irgendwo 
günstiger bekommen ?? Selber ätzen kann ich nicht, aber ich habe großes 
Interesse an dem Thema.

Der Interessierte

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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@Interessierter:

Meinst du die fertigen Platinen mit Bauteilen oder nur die Platine?

Die Bauteile, im speziellen L297 und L298, bekommt man bei eBay um einen 
Bruchteil als man die bei C oder sonst wo bekommt.


@all:
Ich habe jetzt nachgesehen. Ich habe BYV28-200 Dioden verbaut.

Autor: Gast (Gast)
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Wie wäre es denn damit: http://www.nc-step.de/step3d.html

Eigentlich wollte ich erst selbst bauen, aber dann hat die Faulheit 
gesiegt. Ich spiele halt lieber an der Mechanik ;-)

Autor: Interessierter (Gast)
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@Andreas Riegebauer

Nur die Platinen. Die Bauteile habe ich schon da. Der erste Aufbau auf 
einem Steckbrett ging schief. Deshalb suche ich ja nach Platinen.

Also wäre es nur die Frage, ob die Platinen für 9,80 Euro ohne 
Bestückung plus Versand wirklich günstig wären.

Der Interessierte.

Autor: Gast (Gast)
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Kauf dir doch gleich für 20€ eine Platine, auf der drei Endstufen + 
Ansteuerung inkl. Endschalter und Notaus drauf sind:

http://www.mechapro.de/catalog/stepper-motor-power...

Autor: Gast Posti (Gast)
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Hi

Gefällt mir sehr gut, das Tempo, was Du vorlegst, verschlägt mir den 
Atem!
Hab selber vor, meine Drehe mal, in ferner Zukunft, mit Steppern 
(bereits vorhanden) zu erweitern - mit 2:1 Zahnriemen-Untersetzung 
(Motor 2, Welle 1 Umdrehung).
Noch fehlt mir da aber Material, Geld und wohl auch Zeit (kam die ganzen 
Weihnachtsfeiertage nicht dazu, auch nur EINEN Span zu ziehen ...).

Werde Deine Seite wohl regelmäßig aufsuchen, bin begeistert!

MfG

Autor: Mensch_Z (Gast)
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VORSICHT:
Endstufe geht kaputt wenn Motorspannung anliegt und die 5V Logikspannung 
zuerst abgeschaltet wird.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Das wäre möglich. Habe mal einen Kurzschluss erzeugt auf meiner 5V 
Spannung und dann hat das Schaltnetzteil abgeschaltet aber die 42V waren 
noch da.

Wieso ist das so? Wie kann ich denn das Verhindern? Die Motorspannung 
42V ist durch 4 Elkos gepuffert 60V /10000u.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Habe nun meine Arbeitsplatte fertig und ein erstes Teil gefräst. 
happybin

Nochmal der Link: http://www.blackpuma.org/elektronik/fraese/

Gute Nacht

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Sieht doch garnicht so schlecht aus. Allerdings hätte ich wenigstens 
MDF-Matrial statt der Spanplatten genommen.

MfG Spess

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Ja der Baumarkt meines Vertrauens hatte das nicht.... :-( Wollte ich 
verwenden.

Aber man kann doch Verbesserungen vornehmen mit der Zeit! ;-)

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Meine Steuerung hat einen L298. Im Moment betreibe ich den mit 1,5A pro 
Phase. Die Kühlkörper bleiben kalt dank den Lüftern.

Kann ich aus dem L298 auch 2,5A rausholen ohne das er kaputt geht wenn 
ich richtig kühle?

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