sabato 28 giugno 2014

Colleghiamo il motore passo passo ad Arduino - 2a parte

Continuiamo  la descrizione del progetto di ieri: Colleghiamo il motore passo passo ad Arduino.
Il progetto di ieri non è completo, ma visto l'interesse mostrato (52 visualizzazioni su YouTube in 4 ore) avevo la necessità di mostrare un primo articolo anche se non completo. Rimedio oggi. 
Guarda anche la versione da 3 Ampere. Bene, iniziamo da alcune considerazioni sul progetto e alcune FAQ:

1) Si può alimentare il motore con una tensione maggiore? 
Il motore si, funziona a 24 Volt cc, ma il circuito non è adatto per queste tensioni. Mi spiego: il motore ha 4 avvolgimenti ognuno con una resistenza elettrica di circa 20 Ohm. Per la legge Ohm alimentando il motore con una tensione di 9 Volt avremo una corrente circolante, in due avvolgimenti, di 0,45A ossia 450 mA (milliampere). L'integrato ULN2003A fornisce una corrente massima per ogni uscita di 0,5A ossia 500mA. Il margine per l'aumento di corrente è molto stretto.
ULN2003A e 50 Centesimi di Euro - Foto di Paolo Luongo
ULN2003A e 50 Centesimi di Euro - Foto di Paolo Luongo

2) Ma dell' integrato ULN2003A ne usiamo solo 4 delle 7 porte disponibili, non possiamo collegarle in parallelo? Infatti è quello che si fa per superare il problema, ma potremo migliorare solo 3 canali lasciandone l'ultimo a 500mA. Meglio cambiare integrato utilizzando ULN2803A che ha 8 canali, li collegheremo in coppie e avremo una corrente di 1A per ogni fase del motore passo passo. Il progetto è pronto vorrei mostrarvelo nella versione montata su una basetta mille fori per il Do It Yourself (DIY).

3) Perché in due avvolgimenti?
Questo motore passo passo, l' M35SP-9 della MITSUMI, fornisce una coppia maggiore quando è comandato in modo 2.2 Phase che è anche la sua modalità normale di funzionamento.

Data sheet M35SP-9 della MITSUMI - fonte MITSUMI
Datasheet M35SP-9 della MITSUMI - fonte MITSUMI

Come si noterà nel video precedente, in questo modalità sono SEMPRE attive due fasi del motore, infatti due LED sono sempre accesi, anche quando il motore è fermo. In questa modalità il motore si riscalda e con lui anche l'integrato ULN2003A.

4) Alcuni miglioramenti e consigli per il circuito di ieri:

a) Colleghiamo una capacità di 1000 µF in parallelo alla batteria da 9 Volt. Questa capacità è un condensatore elettrolitico ed ha una tensione nominale ed una polarità: la sua tensione sarà di 16 Volt. Per essere pignoli aggiungiamoci, in parallelo, anche un condensatore in poliestere da 100 nF ed uno da 10 nF a disco. Me lo dico da solo: forse ho ESAGERATO !

b) Ritorniamo sull' integrato ULN2003A. Ha al suo interno i diodi di recupero, però sono pensati per relè e piccoli motorini. Io li aiuterei montando esternamente dei diodi Schottky tipo 1N5819 dal costo di 15  centesimi di Euro. Se non li trovate, montate almeno  gli 1N4148 da 5 Centesimi, perché con le extracorrenti generate dal motore si  potrebbe rompere qualche canale del ULN2003A del costo di 40 Centesimi. Per il loro collegamento, procuratevi il datasheet dell'integrato e montateli in parallelo a quelli interni all’ integrato.

c) Infine una chicca che non ho trovato in giro, ma che è molto utilizzata a livello professionale, perché economica ed efficace: L'uso dei nuclei di ferrite. In questi nuclei toroidali si fanno passare i fili che portano al motore passo passo: si riducono le interferenze e si smorzano le sovratensioni. Guardate la foto seguente e provate ... per credere.

Stepper e nucleo di ferrite - foto di Paolo Luongo
Stepper e nucleo di ferrite - foto di Paolo Luongo
Per oggi a aspettando il bus è tutto. Continua con la terza parte di questo articolo.

Ciao
Paolo :-)



2 commenti:

Scatola Grande ha detto...

Curiosamente sul sito Mitsumi questo motore sembra avere solo 4 collegamenti invece che 5 (e 6 sui collegamenti agli avvolgimenti)
http://www.mitsumi.co.jp/latest/Catalog/pdf/motor_m35sp_9_e.pdf
Infatti sono arrivato qui cercando fra le immagini un motore analogo al mio.

Paolo PerCdS ha detto...

Devono aver cambiato il PDF con un "nuovo" modello e la foto trae in inganno. Controlla le mie foto per verificare che sia lo stesso motore dell' articolo.
Ciao
Paolo