Stegmotordrivkrets med IC 555

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





I det här projektet ska vi lära oss att skapa en enkel unipolär stegmotordrivkrets med hjälp av 555 timer IC. Bortsett från 555 timer behöver vi också IC CD 4017 som är ett decennieräknare IC.

Av Ankit Negi



Alla unipolära motorer kan anslutas till denna krets för att utföra specifika uppgifter, men du måste göra några små förändringar först.

Stegmotorns hastighet kan styras från en potentiometer ansluten mellan urladdning och tröskel pin of 555 timer .



Stepper Motor Basics

Stegmotorer används i områden där en viss rotation krävs, som inte kan uppnås med vanliga likströmsmotorer. En typisk tillämpning av stegmotor är i en 3D-SKRIVARE. Du hittar två typer av populära stegmotorer: UNIPOLAR och BIPOLAR.

Som namnet antyder innehåller unipolär stegmotor lindningar med gemensam tråd som enkelt kan aktiveras en efter en.

Medan bipolär stegmotor inte har en gemensam terminal mellan spolar på grund av vilken den inte kan drivas helt enkelt med hjälp av den föreslagna kretsen. För att driva bipolär stegmotor behöver vi en h-bryggkrets.

KOMPONENTER:

1. 555 TIMER IC

två. CD 4017 IC

3. MOTSTANDAR 4.7K, 1K

4. POTENTIOMETER 220K

5. 1 uf KAPACITOR

6. 4 DIODER 1N4007

7. 4 TRANSISTORS 2N2222

8. UNIPOLAR STEGMOTOR

9. DC-STRÖMKÄLLA

SYFTE AV 555 TIMER:

555 timer krävs här för att generera klockpulser med en viss frekvens (kan varieras med 220k pot) som bestämmer stegmotorns hastighet.

IC 555 Pinout-detaljer

IC 555 pinout-detaljer, jord, Vcc, återställning, tröskel, urladdning, styrspänning

SYFTE MED CD4017:

Som redan nämnts ovan är det en räknare IC, dvs den kan räkna upp till 10 klockpulser. Vad som gör denna IC speciell är att den har sin egen inbyggda avkodare. På grund av vilket du inte behöver lägga till ytterligare IC för att avkoda binära nummer.

4017 räknar upp till 10 klockpulser från 555 timmar och ger hög utgång motsvarande varje klockpuls en efter en från dess 10 utgångsstift. På en gång är bara en stift hög.

SYFTE MED TRANSISTORS:

Det finns två syften med transistor här:

1. Transistorer fungerar som strömbrytare här och aktiverar en spole i taget.

2. Transistorer gör det möjligt för hög ström att passera genom dem och sedan motorn, vilket exkluderar 555 timer helt eftersom den kan leverera mycket liten mängd ström.

KRETSDIAGRAM:

enkel stegmotordrivkrets med IC 555

Gör anslutningar enligt bilden.

1. Anslut stift 3 eller utgångsstift på 555 timer till stift 14 (klockstift) på IC 4017.
2. Anslut aktiveringsstift eller 13: e stift på 4017 till jord.
3. Anslut stiften 3,2,4,7 en efter en till transistorerna 1,2,3,4.
4. Anslut 10 och 15 stift till jord genom ett 1k motstånd.
5. Anslut den gemensamma ledningen till stegmotorn till den positiva strömmen.
6. Anslut andra ledningar till stegmotorn på ett sådant sätt att spolarna matas en efter en för att slutföra en full varv ordentligt (du kan titta på databladet för motorn från tillverkaren)

VARFÖR UTGÅNG PIN 10 I IC 4017 ANSLUTS TILL SIN PIN 15 (ÅTERSTÄLL PIN)?

Som redan nämnts ovan räknar 4017 klockpulser en efter en upp till 10: e klockpulsen och ger hög utgång på utgångsstift så, varje utgångsstift blir högt.

Detta orsakar viss fördröjning av motorns rotation vilket är onödigt. Eftersom vi bara behöver de första fyra stiften för en fullständig motorvarv eller de första fyra decimaltalen från o till 3, stift nr. 10 är ansluten till stift 15 så att efter 4: e räkningen återställs IC och räkningen börjar från början igen. Detta säkerställer inget avbrott i motorns rotation.

ARBETSSÄTT:

När du har anslutit ordentligt om du slår på kretsmotorn börjar rotera stegvis. 555 timer producerar klockpulser beroende på värdena på motstånd, potentiometer och kondensator.

Om du ändrar värde för någon av dessa tre komponentfrekvenser för klockpulsen ändras.

Dessa klockpulser ges till IC CD 4017 som sedan räknar klockpulserna en efter en och ger 1 som utgång till stift nr 3,2,4,7 respektive och upprepar denna process kontinuerligt.

Eftersom transistorn Q1 är ansluten till stift 3 slås den på först därefter transistorn Q2 följt av Q3 och Q4. Men när en transistor är på förblir alla andra avstängda.

När Q1 är på fungerar det som en sluten omkopplare och ström strömmar genom gemensam ledning till ledning 1 och sedan till jord genom transistorn Q1.

Detta aktiverar spole 1 och motorn roterar i någon vinkel som beror på klockfrekvensen. Då händer samma sak med Q2 som aktiverar spole 2 följt av spole 3 och spole 4. Således erhålls en fullständig varv.

När potentiometern roteras:

Låt oss säga att krukans ursprungliga position är sådan att det finns maximalt motstånd (220k) mellan urladdning och tröskelstift. Formeln för frekvensen för den utgående klockpulsen är:

F = 1,44 / (R1 + 2R2) Cl

Det framgår tydligt av formeln att frekvensen för klockpulser minskar när värdet på R2 ökar. Således när R2 eller pottens värde är maximalt är frekvensen minsta på grund av vilken IC 4017 räknas långsammare och ger mer fördröjd utmatning.

När värdet på motståndet R2 minskar ökar frekvensen vilket orsakar minsta fördröjning mellan utgångarna från IC 4017. Och därmed roterar stegmotorn snabbare.

Således bestämmer värdet på potentiometern stegmotorns hastighet.

SIMULERINGSVIDEO:

Här kan du tydligt se hur motorns hastighet varierar med motstånd R2. Dess värde minskas först och ökas sedan vilket i sin tur först ökar och sedan minskar stegmotorns hastighet.




Tidigare: Hur vevlampor fungerar Nästa: Arduino takometerkrets för exakta avläsningar