Aansturen van een stepper motor

[jaapb13]

Ik ben de laatste tijd bezig geweest met een robotarm. De robot arm heeft 6 stepper motors van 12 volt en 4 grote van 10 ohm en 2 kleine van 70 ohm.
Schakeling maken voor het aan sturen van een robotarm (linkje naar oude topic)

Naar lang zoeken zijn wel tot de conclusie gekomen dat de controller zijn werk niet meer goed kan uitvoeren. Daarom willen wij een nieuwe maken, maar de vraag is hoe doen wij dit. Ik heb onder andere dit topic al eens door gelezen.
[HowTo] Stappenmotoren
Maar vond geen concrete informatie over hoe ik mijn arm het beste kon aansturen want alle IC's genoemd hadden of te weinig vermogen af konden niet genoeg motoren besturen.

De stepper motors worden aangesloten met 6 draden na wat onderzoek kwam ik deze layout tegen die precies lijkt te passen bij mijn motoren.


De voeding van de robot zelf is nog wel in goede staat dus ik ben van plan om hiermee de motoren te voeden.

Tenslotte nog even wat opties die ik tegen kwam maar niets over kon vinden of ze bruikbaar waren voor mijn doelen.
SAA1027
5804 allegro

Graag zou ik willen weten of ik unipolair of bipolaire stepper motors heb want ik ben niet helemaal zeker wat deze nou zijn want ik heb meerdere draden maar de spoelen zitten wel aan elkaar vast. En verder hoe ik het beste 6 stepper motoren kan aansluiten en besturen.

[_ferry_]

Ik weet niet of ze geschikt zijn voor je toepassing, maar ik heb er zelf deze driver gebruikt en vond het erg handig:
http://www.sparkfun.com/c...info.php?products_id=9402

Kwestie van richting aangeven (lo-hi) en snelheid/aantal stappen (pulsjes sturen).

[Hamish]

Welk type stappenmotoren:

• 1e hit op google : Wikipedia: Stappenmotor (nederlandse versie)
• 2e hit op google : http://www.piclist.com/techref/io/stepper/wires.htm
• 3e hit op google : http://www.doc.ic.ac.uk/~ih/doc/stepper/others/

Welke drivers:

Wet van Ohm:

Stroomsterkte I in A (ampère)
Spanning U in V (volt)
Weerstand R in Ohm

12v bij 10Ω = 12/10 = 1.2A
12v bij 70Ω = 12/70 = 0.17A

Vind of maak passende drivers.
http://www.pololu.com/catalog/product/1201
http://www.sparkfun.com/c...info.php?products_id=9402
http://store.makerbot.com...v2-3-fully-assembled.html
http://www.avr-asm-tutorial.net/avr_en/stepper/stepper.html

En misschien heb je ook wel wat aan deze PDF's

Enne... , als ik dit binnen 10 minuten bij elkaar kan googlen, kan jij 't ook

[ Voor 9% gewijzigd door Hamish op 12-02-2010 16:53 ]

[_ferry_]

U=i*r gaat niet op bij inductieve lasten, zoals de spoel van een motor

[Anoniem: 228838]

Dit zijn unipolaire stappenmotoren die je met een ULN2803 makkelijk vanaf een printerpoort of arduino (heb je meteen een USB aansluiting naar de pc) aan kunt sturen. De 2803 kan max 0,5A per poort aansturen, je kunt echter meerdere poorten "bundelen" om een grotere stroom aan te sturen.

Als je dus een beetje veilig wilt zitten pak je voor de grote motoren twee ULNs per motor (4 poorten per spoel) en 1 extra voor de kleine motoren (1 poort per spoel). In totaal negen ULNs. Voor het aansturen heb je dan 24 IO poorten nodig. Dit aantal moet je (waarschijnlijk) terugbrengen naar een aanvaadbaar aantal. Met een beetje goed uitdenken en een batterijtje AND gates is dit terug te brengen tot 13 poorten (een clock en per motor een richting en een aan/uit signaal). Als de motoren niet gelijktijdig hoeven te draaien zelfs tot 8 (maar 1 richting nodig i.p.v. 6).

Een dergelijke opzet kost je waarschijnlijk een stuk minder dan speciale stappenmotor IC's.

[Part]

_ferry_ schreef op vrijdag 12 februari 2010 @ 18:10:
U=i*r gaat niet op bij inductieve lasten, zoals de spoel van een motor

Bij een stappenmotor is dat de stroom indien de motor niet draait maar wel bekrachtigd is. Als de motor draait dan neemt de stroom af.

[Hamish]

@ferry:Heb ik het verkeerd als ik zeg dat als de stappenmotor niet draait, de spoel werkt als een weerstand?
Dat in dat geval de weerstand 't laagst is (geen veranderend magneetveld), en er dan dus de maximale stroom gaat lopen? In 't geval van een draaiende motor, zal de weerstand v/d spoelen alleen maar groter worden.

@Part - sorry. spuit 11 hier.

Van wat ik van 't (engelse) wikipedia artikel begrijp zijn er 2 typen drivers: die een constante spanning of een constante stroom proberen uit te sturen. De een (constante spanning) bereikt bij steeds hogere snelheden een steeds lagere spanning, en de ander voert de spanning zo hoog mogelijk op om een constante stroom door de spoelen te krijgen. Aangezien het de stroom is die het draai-moment levert, is het tweede type 'beter'.

[ Voor 46% gewijzigd door Hamish op 12-02-2010 20:54 . Reden: traag. ]

[Anoniem: 228838]

@Hamish: Op zich heb jij (of heeft wikipedia) helemaal gelijk. Alleen denk ik dat het in dit geval geen reet niets uitmaakt.

Als de arm en de aansturing eenmaal werken dan kan je overwegen om (voor en specifieke toepassing) te gaan spelen met snelheid en kracht. Deze robot is (volgens eerdere thread) echter gebouwd als voorbeeld/les object. Dar hoef je geen grote snelheid of kracht van te verwachten en gezien de specificaties van de motoren zal je die ook niet behalen. Stappenmotoren hebben over het algemeen een laag koppel en een stappenmotor die max 1,2A trekt valt daarbij in de klasse lichtgewicht.

Met een eenvoudige aansturing kan je deze robot leuke dingen laten doen en is het een heel leuk hebbe-, leer-, of hobby-dingetje maar volgens mij wordt het nooit meer dan dat. Het lijkt mij zonde van de tijd en het geld dat je er in steekt als je wel meer verwacht.

[jaapb13]

@_Danny_ ik heb even gekeken en de motoren hebben een gearratio van 1/75 en de kleine 1/150. ze besturen ook niet direct de arm aan maar met een reeks van kettingen en tandwielen en veren om tegendruk te geven. Ik heb even wat foto's gemaakt.


http://dl.dropbox.com/u/2157584/DSC_0549.JPG

Hier een foto van de binnenkant van de robot. De gekleurde kabels gaan naar de motoren.





Dan nog even de vraag waar kan ik het beste onderdelen kopen om een schakeling te maken. Ik zit niet zo in de wereld van de elektronica, maar dan kan ik even kijken wat ik nodig heb en wat het ongeveer kost.

[Part]

Voor onderdelen:
http://www.circuitsonline...&city=&region=&country=nl

Ik zou denk ik de oude interface gebruiken of via bv ebay een compleet nieuwe interface kopen.

[_ferry_]

http://www.mechapro.de/ca...3eaq7ittvenru1oqcc87djq81
http://www.stappenmotor.nl/
2 sites met een aardig assortiment aan onderdelen voor stappenmotors. Wie weet heb je er wat aan.

[jaapb13]

@part het probleem is juist dat de oude interface niet werkt. En verder is er ook helemaal geen informatie te vinden over de robot of de interface. Je vindt wel wat informatie over de vergelijk bare robot de c-s 113

[Part]

jaapb13 schreef op zaterdag 13 februari 2010 @ 16:56:
@part het probleem is juist dat de oude interface niet werkt. En verder is er ook helemaal geen informatie te vinden over de robot of de interface. Je vindt wel wat informatie over de vergelijk bare robot de c-s 113

Maar de drivers die daar nu op zitten kun je denk ik nog prima gebruiken. Als je de type nummers weet en je volgt de sporen op de print dan kun je ook aansturen.

[jaapb13]

http://dl.dropbox.com/u/2157584/DSC_0548.JPG
Dit is een foto van de hele printplaat heb de chips al wel een opgezocht maar ik weet zelf niet wat ze precies doen misschien kan een van jullie dat me vertellen.

Is er trouwens ook een manier om te testen of deze chips het nog steeds doen want dan zou ik eventueel kapotte kunnen proberen te vervangen. Ze zijn volgens mij nog wel verkrijgbaar.

[Anoniem: 228838]

De 74LS75 chips zijn een soort aan/uit schakelaartjes (4 in iedere chip), die worden gebruikt om de motor en draairichting te selecteren. De uPA2003 chips van NEC zijn vergelijkbaar met mijn eerder genoemde ULN2803 maar met 7 i.p.v. 8 in- en uit-gangen. De M54532P chips zijn vergelijkbaar met / vrijwel gelijk aan een L293D. Die laatste zijn redelijk prijzig (ruim 7 euro p/s bij conrad, op ebay wel wat goedkoper te vinden). Ik denk dat deze gebruikt worden om de grote motoren aan te sturen. De twee uPA2003 sturen dan de kleine motoren aan, omdat de 2803 een poort meer heeft kan je daar met een enkele 2803 af.

Nu zit ik nog eens naar die foto te kijken en heb het idee dat de vier pootjes rechts van de flatcable connector wel degelijk een functie hebben (GND vermoed ik). Als dat inderdaad GND (ground) is en deze niet aangesloten is op de printerpoort kan dat wel verklaren warom het niet werkt (en bestaat de kans dat er inmiddels ook iets opgeblazen is ...)