Schrittmotorsteuerung

Man kommt einfach nicht darum herum einen Schrittmotor, oder auch Stepper, zu steuern. Wenn man sich mit Mikroprozessoren beschäftigt ist man schnell bei der Robottik und hier sind diese Motoren unerlässlich.

Vielleicht ein kleiner Einblick in einen Stepper-Motor.

Prinzipieller Aufbau:

Prinzip eines Schrittmotors

Es gibt hierbei einige Unterschiede. Zum einen kann es sein, dass die Masseabgriffe nicht herausgeführt sind und man einen 4-Draht Motor hat. Andererseits gibt es auch 8-Draht Motoren. Hierbei  sind die im Bild gezeigten Spulen nicht mit Mittelabgriff, sondern alle Spulen einzeln, so dass man 4 Spulen anstelle von 2 mit Mittelabgriff bekommt.

 

Will man einen Schrittmotor nun ansteuern, kann man es auf die verschiedensten Arten tun.

  1. Je nach Leistung, die man benötigt, könnte man mit 4 Transistoren eine kleine Leitungsstufe bauen und den Mototr mehr oder weniger direkt ansteuern. Wird in der Praxis allerdings so nicht gemacht.
  2. Bei kleinen Leistungen und Ansteuerung über einen µC gibt es kleine Leistungstreiber. Hier ein Beispiel mit L293D 
    Schrittmotortreiber L293D
  3. Die Eleganteste Lösung allerdings finde ich die, die auch auf o.g. Seite beschrieben ist, mit L297 und L298
    Schaltplan mit L297/L298
    (auf das Bild oder hier klicken zum vergrössern in neuem Fenster.)

Testaufbau auf dem Steckbrett

Auf diese Schaltung gehe ich hier näher ein, jedoch zuvor mein Testaufbau mit dem L293D auf einem Steckbrett. Gesteuert über einen Mega8 auf einem Eval-Board von Pollin (ein eigenes ist in der gedanklichen Entwicklung ;-)).

Der Prozessor und das Experimentierboard habe ich einfach  mal weggelassen. Über den 10-Poligen Anschluss wird einer der Ports angeschlossen. Ich habe zu diesem Zweck einen Adapter angefertigt. 

Da man für diese Version einiges an Programmcode benötigt um die Anschlüsse einzeln in der richtigen Reihenfolge angesteuert werden müssen, habe ich mich entschlossen die Version mit L197/L198 weiter zu verfolgen. Mit dieser Schaltung sind Ströme bis 3A ohne Probleme machbar. Es sind auch nur 3Pins am Controller nötig. Alle anderen können vernachlässigt werden.

Ein super Artikel zu dem Thema gibt es auf 'http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Schrittmotoren'.