Простая схема управления шаговым двигателем

Журнал РАДИОЛОЦМАН, декабрь 2018

Noel McNamara

EDN

Шаговые двигатели находят применение во множестве потребительских, промышленных и военных приложений. В некоторых системах необходим точный контроль скорости. Контроллеры шаговых двигателей могут быть простыми (Рисунок 1), но на тактовом входе им требуются прямоугольные импульсы переменной частоты. Для решения этой задачи идеально подходит микросхема прямого цифрового синтеза AD9833 с интегрированным 10-разрядным ЦАП, поскольку для установки частоты импульсов ей не нужны никакие внешние компоненты (Рисунок 2). Устройство содержит 28-битный аккумулятор, позволяющий формировать сигналы с разрешением 0.1 Гц при частоте синхроимпульсов 25 МГц. Кроме того, схема может легко остановить двигатель, если программно задать выходную частоту 0 Гц.

Рисунок 1.	Для контроллера шагового двигателя требуется всего несколько логических элементов.

Рисунок 2.	Микросхема прямого цифрового синтеза AD9833 формирует частоты с разрешением 0.1 Гц.

Полная схема показана на Рисунке 3. Старший значащий бит (MSB) внутреннего ЦАП переключает выход V_OUT микросхемы AD9833 между уровнями 0 В и V_DD, генерируя прямоугольные импульсы, которые служат входными синхросигналами для контроллера шагового двигателя. Частота импульсов легко устанавливается записью через трехпроводный интерфейс соответствующих кодов в регистры управления частотой. Запись в регистры нуля останавливает генератор, и, таким образом, останавливает мотор. Если ЦАП не используется, можно отключить его питание, записав бит в управляющий регистр. В режиме пониженной мощности AD9833 потребляет от источника питания всего 2 мА. Еще больше снизить ток потребления можно, уменьшив тактовую частоту. AD9833 выпускается в крошечном 10-выводном корпусе, поэтому полную систему управления можно собрать на очень небольшой плате.

Рисунок 3.	Полный контроллер шагового двигателя основан на микросхеме прямого цифрового синтеза, генерирующей переменные частоты для схемы на Рисунке 1.

Материалы по теме