Sterownik silnika krokowego DRV8825 StepStick

Sterownik silnika krokowego oparty na ukÅ‚adzie DRV8825 pozwala na sterowanie silnikiem o poborze prÄ…du do 1,5 A (z chÅ‚odzeniem do 2,2 A) na cewkÄ™, przy zasilaniu napiÄ™ciem do 24 V. ModuÅ‚ z wyprowadzeniami goldpin i doÅ‚Ä…czonym radiatorem.

 

Specyfikacja

• NapiÄ™cie zasilania: 12 V - 24 V
• PrÄ…d ciÄ…gÅ‚y na cewkÄ™: 1,5 A
• Maksymalny chwilowy prÄ…d na cewkÄ™: 2,5 A
• NapiÄ™cie zasilania części logicznej: 2,5 V - 5,25 V
• Rozdzielczość: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, i 1/32 kroku

 

Opis

ModuÅ‚ oparty na sterowniku DRV8825 firmy Texas Instruments, pozwala kontrolować silnik krokowy o maksymalnym poborze prÄ…du do 1,5 A na cewkÄ™ (przy użyciu chÅ‚odzenia do 2,5 A). Zasilany jest napiÄ™ciem z zakresu od 12 V do 24 V. Przed użyciem zalecamy zapoznanie siÄ™ z dokumentacjÄ… sterownika DRV8825.

 

GÅ‚ówne cechy

• ModuÅ‚ charakteryzuje siÄ™ prostym interfejsem sterowania krokiem i kierunkiem.
• Posiada możliwość pracy w szeÅ›ciu trybach: peÅ‚nego kroku, póÅ‚-kroku, 1/4-kroku, 1/8-kroku, 1/16-kroku oraz 1/32-kroku.
• Zapewnia kontrolÄ™ maksymalnego prÄ…du silnika za pomocÄ… potencjometru, co umożliwia używanie wyższego niż znamionowe napiÄ™cia zasilania dla silników.
• Silniki można zasilać napiÄ™ciem od 12 V do 24 V.
• Pobór prÄ…du do 2,5 A (1,5 A bez zewnÄ™trznego chÅ‚odzenia).
• DziÄ™ki zintegrowanemu regulatorowi napiÄ™cia, użytkownik nie musi doprowadzać dodatkowego zasilania części logicznej.
• DRV8824 wspóÅ‚pracuje z ukÅ‚adami o napiÄ™ciu części logicznej zarówno 3,3 V jak i 5 V.
• Odkryte pole masy od spodu, umożliwia przylutowanie elementów chÅ‚odzÄ…cych.
• ModuÅ‚ jest zgodny, pod wzglÄ™dem rozmiarów i wyprowadzeÅ„, z ukÅ‚adem opartym na sterowniku A4988.

 

Sterowanie

Jeden impuls podany na pin STEP powoduje jeden krok silnika w kierunku wybranym poprzez podanie odpowiedniego stanu logicznego (wysokiego lub niskiego) na wyprowadzenie DIR. Piny STEP oraz DIR nie sÄ… wewnÄ™trznie podciÄ…gniÄ™te. JeÅ›li silnik ma siÄ™ krÄ™cić tylko w jednym kierunku pin DIR można na staÅ‚e podÅ‚Ä…czyć do VCC lub GND.

 

Pin	Opis
DIR	Wybór kierunku obrotów stanem niskim i wysokim.
STP	Jeden impuls podany na pin STEP powoduje jeden krok silnika.
SLP	Tryb uśpienia - aktywowany stanem niskim. Stan niski - układ wyłączony. Stan wysoki - układ aktywny.
RST	Reset - aktywowany stanem niskim. Stan niski - układ wyłączony. Stan wysoki - układ aktywny.
M2	Pin do wyboru rozdzielczoÅ›ci, szczegóÅ‚y w dalszej części opisu.
M1	Pin do wyboru rozdzielczoÅ›ci, szczegóÅ‚y w dalszej części opisu.
M0	Pin do wyboru rozdzielczoÅ›ci, szczegóÅ‚y w dalszej części opisu.
EN	Enable - podanie stanu niskiego oznacza włączenie układu. Stan niski - układ aktywny. Stan wysoki - układ wyłączony.
GND	Masa układu.
FLT	Stanem niskim (logicznym zerem) sygnalizuje pojawienie się nieprawidłowości w pracy układu np. zadziałanie jednego z zabezpieczeń. Aby układ był kompatybilny z A4988 należy na ten pin podać 5 V.
2A	Wyjście do podłączenia cewki silnika krokowego.
1A	Wyjście do podłączenia cewki silnika krokowego.
1B	Wyjście do podłączenia cewki silnika krokowego.
2B	Wyjście do podłączenia cewki silnika krokowego.
GND	Masa układu.
VMOT	NapiÄ™cie zasilania silników od 12 V do 24 V.

 

Zasilanie

Układ można zasilać napięciem z zakresu 12 V do 24 V podłączanym między piny VMOT (+) i GND (-).

 

Uwaga! W pewnych warunkach nawet stosunkowo niskie napiÄ™cie zasilania może spowodować szpilki (skoki napiÄ™cia) o wysokiej amplitudzie, przekraczajÄ…cej wartość dopuszczalnÄ… 24 V. Taka sytuacja prowadzi do trwaÅ‚ego uszkodzenia ukÅ‚adu. Jednym ze sposobów unikniÄ™cia tego problemu jest umieszczenie kondensatora (przynajmniej 47 uF), jak najbliżej pinów VMOT i GND moduÅ‚u sterownika. PodÅ‚Ä…czanie i odÅ‚Ä…czanie silnika, podczas gdy sterownik jest wÅ‚Ä…czony może uszkodzić ukÅ‚ad.

 

Rozdzielczość

Sterownik mikro-krokowy taki jak DRV8825 pozwala na pracÄ™ silnika z wysokÄ… rozdzielczoÅ›ciÄ… do 1/32 kroku. Rozmiar kroku wybierany jest za pomocÄ… wejść M0, M1 i M2 - dostÄ™pne tryby zostaÅ‚y pokazane w tabeli poniżej. DomyÅ›lnie wszystkie trzy wyprowadzenia Å›ciÄ…gniÄ™te sÄ… do masy poprzez rezystor (pull-down). Pozostawienie ich nie podÅ‚Ä…czonych oznacza wiÄ™c wybór trybu pracy z peÅ‚nym krokiem. PrzykÅ‚adowo przy użyciu silnika o rozdzielczoÅ›ci 200 kroków na obrót, wybór trybu ¼ kroków oznacza pracÄ™ w rozdzielczoÅ›ci 800 pozycji na obrót.

 

M0	M1	M2	Rozdzielczość
Low	Low	Low	Pełny krok
High	Low	Low	1/2 kroku
Low	High	Low	1/4 kroku
High	High	Low	1/8 kroku
Low	Low	High	1/16 kroku
High	Low	High	1/32 kroku
Low	High	High	1/32 kroku
High	High	High	1/32 kroku

 

Ograniczenie prÄ…du

Aby zachować wysokÄ… prÄ™dkość przeÅ‚Ä…czania kroków, można zastosować wyższe napiÄ™cie zasilania silnika niż nominalne. Należy tylko ograniczyć maksymalny prÄ…d przepÅ‚ywajÄ…cy przez cewki do wartoÅ›ci katalogowej silnika.

ModuÅ‚ pozwala na aktywne ograniczenie prÄ…du przy pomocy potencjometru. Jednym ze sposobów wprowadzenia ograniczenia jest ustawienie sterownika w tryb peÅ‚nego kroku oraz pomiar prÄ…du przepÅ‚ywajÄ…cego przez jednÄ… cewkÄ™ bez podawania sygnaÅ‚u na wejÅ›cie STEP. Zmierzony prÄ…d to 70% ustawionego limitu (obie cewki sÄ… zawsze wÅ‚Ä…czone i ograniczone do 70% w trybie peÅ‚nego kroku).

 

Przydatne linki Przewodnik użytkownika Dokumentacja ukÅ‚adu DRV8825 Instrukcja podÅ‚Ä…czenia silników

• DRV8835_datasheet
  DRV8835_datasheet
• DRV8825-StepStick_manual
  Instrukcja modułu DRV8825 StepStic

---

DRV8825 Schrittmotor Strom einstellen

Ein wichtiger Punkt bei beim Aufbau eines RepRap 3D Druckers ist die Einstellung der Stromstärke, mit der die Schrittmotoren der Achsen angesteuert werden. Ein üblicher Ansatz ist, mit dem Trimpoti die Stromstärke am Treiberboard solange zu erhöhen, bis die Achsen sauber laufen und die Treiber bzw. Motoren nicht überhitzen.

Es gibt jedoch einen genaueren Weg, indem die Referenzspannung am DRV8825 gemessen wird, wie nachfolgend beschrieben wird.

Polulu gibt auf seiner Website an, dass folgender Zusammenhang zwischen der Referenzspannung und der Stromstärke am Motor besteht:

Imot = 2 * Uref

D. h. wenn der DRV8825 den Schrittmotor mit 1,4 Ampere ansteuern soll, so muss die Referenzspannung auf 0,7V justiert werden.

Diese Formel gilt jedoch nur, wenn der Widerstand am Stromsensor des DRV8825 einen Wert von 100mOhm aufweist!

Dies ist bei den im Shop vertriebenen Treiberboards der Fall (siehe die beiden SMD Widerstände neben dem Trimpoti mit dem Wert R10 = 100mOhm).

Die Frage ist nur, wo soll denn jetzt Uref am DRV8825 Board gemessen werden?!

Hier die Antwort:

Im originalen Polulu Platinenlayout gibt es dafür zwei Möglichkeiten:

1. Am Mittenabgriff des Trimmpotis für die Stromeinstellung
2. Am dafür vorgesehenen Messpunkt (Durchkontaktierung) auf der Platine

Für die von uns vertriebenen DRV8825 Treiberplatinen funktioniert jedoch nur die Variante 1), d. h. die Referenzspannung für den Schrittmotorstrom kann nur am Mittenabgriff des Trimpotis gemessen werden!

 

 

Neben dem Platinen Layout von Polulu für den DRV8825 gibt es noch das Design von Kliment für die Treiber Platine. Hier gibt es auch zwei mögiche Messpunkte für die Referenzspannung.

 

Die Justierung des Motorstroms erfolgt in drei Schritten:

1. Maximalen Phasenstrom des Schrittmotors aus dem Datenblatt ermitteln
2. Referenzspannung am Mittenabgriff messen und mit Potentiometer einstellen, der Schrittmotor wird noch nicht angeschlossen!
3. Schrittmotor anschliessen und auf Funktion prüfen