Motore passo passo

I motori passo-passo
Introduzione
Il motore passo-passo è un attuatore in grado
di convertire l’energia elettrica proveniente da
un sistema di azionamento in forma impulsiva,
in energia meccanica.
Questi dispositivi trovano applicazione nei
controlli di posizione e vengono di solito
adoperati nei sistemi di bassa potenza (fino ad 1
kW).
La rotazione del flusso magnetico avviene per
passi da cui il nome del motore. Gli
avvolgimenti che comandano il flusso rotante a
scatti sono comandati da opportuni dispositivi
elettronici di potenza (solitamente transistor).
Ha, rispetto i motori in corrente continua, il
vantaggio di non richiedere retroazione e di essere facilmente controllabile da microprocessore o,
attraverso schede di I/O, da personal computer.
Questo tipo di motore è più diffuso di quello che si crede. Infatti per far muovere la testina della
stampante spesso si usa un motore passo-passo, lo stesso vale per il disk-drive del computer o per il
lettore CD, insomma i motori passo-passo si usano quando si vuole avere una grande precisione nel
controllo del movimento, fermando l’albero in una ben precisa posizione.
Questa condizione è più difficile da ottenere con i motori tradizionali perché, anche riuscendo a
disattivare l’alimentazione nella posizione dell’albero voluta, il rotore continuerebbe a ruotare
ancora per inerzia fermandosi in una posizione casuale.
I motori passo-passo invece, per la loro struttura costruttiva che vedremo in seguito, ruotano
effettuando dei passi (step) tra posizioni ben determinate e quindi è possibile fermare l’albero in una
qualsiasi di queste posizioni. Inoltre i motori passo-passo sono meno soggetti a usura non avendo
elementi meccanici a diretto contatto come le spazzole di quelli tradizionali.
Due grandi svantaggi di questo tipo di motori sono il costo relativamente elevato e la complessità
del circuito di pilotaggio.
Tipi di motori passo-passo.
In base alla tipologia costruttiva i motori passo-passo sono:
a magnete permanente, a riluttanza variabile e ibridi.
I motori a magnete permanente sono i più economici ma non consentono di raggiungere velocità
elevate proprio perché il loro rotore è costituito da un magnete, solitamente ceramico, che nel
ruotare genera un campo magnetico che a una certa velocità si oppone alla rotazione.
Lo statore è realizzato da due parti dette semistatori ciascuna con un certo numero di espansioni
polari. Le espansioni polari sono magnetizzate da un certo numero di avvolgimenti o fasi.
Il rotore è invece un magnete permanente cilindrico di ferro dolce, sulla superficie laterale sono
presenti i poli.
In figura è rappresentata la struttura di un motore passo-passo a magneti permanenti a due fasi.
I due semistatori, sfasati di
mezzo passo polare (45° nel
nostro caso), sono assemblati e
saldati insieme.
Le modalità con cui si
alimentano le fasi possono
essere tre:
azionamento a una fase per
volta (one phase-on drive
oppure wave drive), due fasi
alla volta (two phase-on drive o normal drive mode) e azionamento a mezzo passo (half step drive).
Nella modalità a una fase per volta (wave drive mode) il motore in una certo istante, ha una sola
fase alimentata per volta.
Il passo 1 ha la sola fase AA’ del semistatore
superiore alimentata la quale, nel verso di corrente da
A verso A’, per il senso di avvolgimento realizzato,
produce un campo magnetico con i poli come in
figura: il rotore si allinea necessariamente con i poli
di nome opposto.
Finché non si alimenta un’altra fase il rotore permarrà
nella posizione raggiunta. Questa rotazione
rappresenta il passo del motore o step.
Al passo 2 è alimentata la sola fase BB’del
semistatore inferiore, la corrente è nel verso B-B’, il
campo magnetico di statore ruota di 45° in senso
orario. Anche il rotore allinea il proprio campo in
modo che si affaccino poli opposti.
Al passo 3 si torna ad alimentare AA’ invertendo la
tensione di alimentazione in modo che rispetto al
passo 1 il campo magnetico rotante sia in sfasato di
180°. Ciò comporta una ulteriore rotazione di 45° del
rotore.
Al passo 4 si alimenta BB’ con tensione opposta al
passo due in modo che la corrente, percorrendo in
senso inverso l’avvolgimento, inverta il campo
rispetto al passo 2, il rotore è ruotato di 135°
complessivi.
Al passo 5 si alimenta AA’ nella stessa modalità del passo 1 e da questo punto in avanti la
sequenza si ripete identicamente.
Da notare che per invertire il verso di rotazione è sufficiente invertire l’ordine della sequenza di
alimentazione delle fasi.
Azionamento a due fasi alla volta (normal drive mode)
Per questo azionamento si prende in considerazione lo schema 2. Sostanzialmente il comportamento
e l’azionamento sono gli stessi appena visti per la fase singola con la differenza che ora invece di
una sola fase per volta vengono attivate le fasi AA’ e BB’ insieme.
In questo modo il rotore non si posizionerà più tra le due espansioni ma a metà tra l’espansione del
semistatore superiore e l’espansione del semistatore inferiore.
Con questo azionamento si ha un notevole
incremento della coppia, visto che il campo
magnetico ora è generato da due bobine, ed
un moto più regolare. In figura sono
rappresentati alcuni passi con la sequenza di
alimentazione.
Al passo 1 è alimentata la fase A con
corrente da A verso A’ e B con corrente da
B verso B’.
Al passo successivo si è invertita
l’alimentazione della fase A producendo un
avanzamento di 45° e infine al terzo passo
rappresentato, si è invertito rispetto al passo
precedente la fase B con ulteriore rotazione
di 45°.
Azionamento a mezzo passo.
Nell’azionamento a mezzo passo (schema 3) il motore viene pilotato alternativamente a una e a due
fasi alla volta dimezzando l’angolo di passo.
Per il primo passo, come per l’azionamento a fase singola, viene attivata la fase A. Il secondo passo
si ha attivando la fase A e B. In questo modo si avrà uno spostamento di metà passo(22,5°).
Successivamente verrà disattivata la fase A lasciando attiva B. Nella passo successivo, non
rappresentato, si mantiene inalterata B, mentre A è alimentata in verso opposto al passo 1. Si
procederà così per l’intero giro.
Come si può intuire però con questo azionamento si ha una coppia irregolare che va da un massimo
dato dall’attivazione di due fasi a un minimo dato da una fase sola.
Il motore a riluttanza variabile
Il motore a riluttanza variabile consente di risolvere, almeno in
parte alle limitazioni di velocità del motore passo-passo a
magnete permanente. I motori a riluttanza variabile hanno il
rotore in ferro dolce che presenta un numero differente di
espansioni polari o denti rispetto a quelle dello statore. Con
questo accorgimento il rotore ruota in modo da rendere minima la
resistenza (riluttanza) al campo magnetico generato dallo statore.
I motori a riluttanza variabile, come si è detto, consentono
velocità elevate però hanno una coppia decisamente minore dei
motori a magnete ed hanno un costo piuttosto alto.
Per illustrare il principio di funzionamento di un motore passo passo a
riluttanza variabile riferiamoci a un motore a tre fasi A,B,C.
A
Il motore passo passo ibrido
+
Alimentando A i denti del rotore si allineano con i denti dell’espansione
polare sotto A. La fase B vede i denti più vicini disallineati di un terzo di
passo di dente di rotore mentre C di 2/3.
C
B
Alimentando al passo successivo la fase B il rotore compierà una
360° 1
× =15°.
rotazione pari a:
8
3
A
Prendendo i pregi dei due tipi di motore appena visti si è
realizzato il motore ibrido. Come dice il nome, questo
motore è una via di mezzo tra i due tipi: ha il rotore
costituito da un magnete permanente sul quale sono
posizionate delle espansioni polari in ferro dolce.
Alimentando la fase C il rotore compie una rotazione di ulteriori 15° al
passo successivo si tornerà ad alimentare A e così via.
C
+
B
A
C
+
Il motore a riluttanza variabile presenta una coppia minore rispetto al
motore a magnete permanente.
Da notare che alimentare le fasi in un verso o nell’altro, a differenza di
quanto succede nel motore a magneti permanenti non modifica il
funzionamento.
Si possono così raggiungere delle elevate prestazioni: elevata coppia, elevata velocità di rotazione,
angoli tra due step piccoli, inerzia bassa, precisione elevata. I motori ibridi, però, sono i più costosi.
Dal punto di vista costruttivo lo statore è simile a quello dei motori a riluttanza variabile mentre il
rotore e costituito da due semirotori di ferro dolce magnetizzato in modo permanente in direzione
assiale. I denti dei due semirotori sono disallineati.
B
A
+
principio di funzionamento
Per aumentare la coppia i rotori possono essere
impilati in modo multiplo
C
B
Per diminuire l’angolo di passo è possibile costruire dei motori con un numero elevato di denti, in
figura è visualizzato un motore a 4 fasi con 50 denti di rotore, in questo caso il numero di passi è
200 e l’angolo di passo è 1,8°. In generale il numero di passi è: S =
dove m è il numero di fasi e Nr è il numero di denti.
360
= mN r
θs
Motori unipolari e bipolari
I motori a magneti permanenti e quelli ibridi
possono essere bipolari o unipolari a seconda che
la corrente possa scorrere nelle bobine in entrambi i
versi o in uno solo.
I motori unipolari presentano la struttura in figura.
Nel caso specifico è rappresentato un motore a due
fasi AA’ e BB’. Ciascuna fase è divisa in due parti
con un comune che ritorna al positivo. Se si deve
pilotare un motore unipolare la matrice sarà
composta da quattro transistor NPN.
I transistor alimentano le fasi e determinano il
modo di funzionamento ( half step- wave drive
ecc.).
In tabella è mostrata la sequenza di comando per un
controllo in full-step con una sola fase alimentata e quindi un solo transistor in conduzione per
ciascun passo.
Q1
Q2
Q3
Q4
ROTORE
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
Q1
Q2
Q3
Q4
ON
OFF
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
ON
HALF STEP
La tabella è riferita al funzionamento half-step per il motore unipolare.
I motori passo passo bipolari
In tali motori la corrente scorre alternativamente in un
verso e nell’altro. Il motore ha due bobine, una per fase e
non hanno punti in comune. Se il motore è di tipo
bipolare a due fasi, la matrice sarà di quattro transistor
NPN e quattro PNP disposti a coppie. Per collegare
all’alimentazione una fase è necessario far condurre una
coppia di transistor. La struttura si controllo è più
complicata e anche la logica di controllo dei transistor è
più complessa e costosa. Si riportano le sequenze si
alimentazione full e half step per il motore bipolare.
POSIZIONE
ROTORE
Transistor on: fase A
Transistor on: fase B
Q1-Q4
NON ALIMENTATA
NON ALIMENTATA
Q5-Q8
Q2-Q3
NON ALIMENTATA
NON ALIMENTATA
Q6-Q7
HALF STEP
Transistor on: fase A
Transistor on: fase B
rotore
rotore
Q1-Q4
NON ALIMENTATA
Q1-Q4
NON ALIMENTATA
Q5-Q8
Q5-Q8
Q2-Q3
Q5-Q8
Q2-Q3
NON ALIMENTATA
Q2-Q3
Q6-Q7
NON ALIMENTATA
Q6-Q7
Q1-Q4
Q6-Q7
Il vantaggio dei motori unipolari è la maggiore semplicità del circuito di pilotaggio. Di contro
hanno lo svantaggio di poter sostenere una corrente sulle bobine minore a causa del filo di sezione
minore che viene usato per permettere l'avvolgimento di due bobine una sull’altra. Di conseguenza
si ha, a parità di dimensioni con un motore bipolare, una coppia minore.
Tutti e tre i tipi di motore visti possono essere pilotati allo stesso modo andando a eccitare le bobine
dello statore in una determinata sequenza.
Di seguito si analizzeranno le caratteristiche più comuni e alcuni termini tecnici che si possono
trovare tra i dati di targa dei motori passo-passo.
I valori più comuni del passo di rotazione sono 1.8°, 3.6°, 7.5°, 9°, 15° con un numero di step
rispettivamente di 200, 100, 48, 40, 24.
Per ottenere piccoli angoli è necessario predisporre
più poli sia sullo statore che sul rotore, il numero di
paia polari è lo stesso sia sul rotore che sullo
statore. Per un rotore da 7.5° sono necessari 12
paia polari ogni espansione ha 12 denti. Ci sono 2
espansioni polari per bobina ed essendoci due
bobine per motore, ho 48 poli un motore con
passo da 7.5°. La Figura mostra i denti dello
statore del motore con passo da 7.5°.
La frequenza dei passi è normalmente dell’ordine della centinaia di passi/secondo ma può
raggiungere anche gli 800 passi/sec fino ad arrivare, per i motori ibridi, ai 2000 passi/sec.
Spesso viene fornita dai
costruttori
la
curva
caratteristica coppia-frequenza
di un determinato motore che
ci indica l’andamento della
massima coppia di carico che
può essere applicata al motore
senza che questo perda il
passo, in funzione della
frequenza dei passi.
In
particolare
la
zona
delimitata dalla curva di pull-in
definisce i valori di coppia che
consentono di avviare, fermare, di cambiare direzione al motore senza che il motore perda la
sincronia.
Nella zona tra la curva di pull-out e di pull-in (slew range) il motore caricato con una frizione può
essere solo accelerato e decelerato lentamente, non è possibile invertire la direzione
istantaneamente. All’esterno della curva di pull-out il motore perde il passo e si ferma.
Per capire, almeno in termini intuitivi, il perché di questo comportamento analizziamo la risposta
dinamica del motore.
Il motore passo-passo risponde agli impulsi di comando con l’andamento rappresentato in figura.
Cioè il sistema motore risponde ai gradini di tensione,
applicati a una fase, con delle oscillazione smorzate
(sistema del 2° ordine).
Se la frequenza degli impulsi non è elevata le
oscillazioni hanno il tempo di smorzarsi prima che arrivi
il successivo impulso di controllo.
Se ciò non avviene, e un impulso sopraggiunge quando
il rotore sta ancora oscillando intorno alla posizione
finale, l’effetto è quello di far perdere la
sincronizzazione della rotazione con gli impulsi di
comando e il motore si ferma.
Questo comportamento è solo in parte prevedibile perchè dipende anche dall’inerzia del carico e
dalla modalità di pilotaggio, inoltre la caratteristica meccanica reale è abbastanza differente da
quella ideale.
•step angle (angolo di passo): è il valore dell’angolo che percorre il rotore tra un passo e l’altro;
•step per revolution (passi per giro): è il numero di passi richiesti per compiere un giro completo;
•holding torque (coppia di tenuta): è la massima coppia che si può applicare all’albero di un
motore alimentato, ma fermo, senza causarne la rotazione;
•residual torque (coppia residua): la stessa definizione di prima ma con il motore non alimentato;
•pull-out rate: è la massima frequenza a cui un motore può ruotare con un determinato carico
(indicato di solito come condizione), senza perdere passi;
•pull-out torque: è la massima coppia che può essere applicata a una data frequenza, senza perdere
passi;
•pull-in rate: è la massima frequenza a cui un motore può partire con un determinato carico, senza
perdere passi;
•pull-in torque: è la massima coppia con cui un motore può partire ad una data frequenza, senza
perdere passi;
•response range (campo di risposta): è la gamma di frequenze entro cui un motore può partire,
fermarsi, invertire la rotazione senza perdere passi;
•overshoot: è la sovraoscillazione che il rotore compie dopo ogni passo intorno alla sua posizione
finale. Un eccessivo overshoot alle basse frequenze di funzionamento crea disturbi e tende a
logorare le ruote dentate dei gruppi di trasmissione collegati al motore.
da catalogo RS
La caratteristica reale di pull-out evidenzia delle frequenze per cui è più critico mantenere
l’aggancio con il segnale della scheda di controllo. Questa frequenza dipende dalla risonanza del
motore che è legata ai parametri meccanici del motore ed in genere insorge tra i 70 e i 120 passi per
secondo, la risonanza è avvertibile dalla presenza di vibrazioni che producono un ronzio. Un controllo in half
step consente di rendere meno critica la risonanza.
Riconoscimento dei fili
Spesso si dispone di motori passo-passo di cui non è nota la funzione di ciascun filo cioè non si
conosce a quali fasi sono collegati.
La cosa migliore è sperimentare provando la continuità per individuare i capi di ciascuna bobina e
poi fornendo alimentazione per individuare la sequenza corretta.
In linea generale valgono le seguenti considerazioni riportate in tabella:
TIPO MOTORE
NUMERO FILI
INDIVIDUAZIONE
UNIPOLARE
5
il rosso è il comune da
collegare al positivo
UNIPOLARE
6
i due di colore uguale
sono il comune e
devono essere collegati
al positivo
UNIPOLARE
8
i due neri e i due grigi
devono essere collegati
al positivo
Successivamente si dovrà sperimentalmente determinare la posizione delle bobine. Per fare ciò si
opererà nel modo seguente:
Di seguito verranno indicati alcuni termini tecnici che si possono trovare tra i dati di targa, cioè i
dati che vengono forniti dal costruttore per descrivere le caratteristiche del motore, con la
spiegazione relativa:
•dai dati sulla targhetta stabilire la tensione di alimentazione;
•collegare i comuni al positivo;
•scegliere un filo a caso, siglarlo come bobina A e collegarlo a massa;
•prendere un altro filo e collegarlo a massa, se l’albero ruota di uno step in senso orario siglare il
filo come bobina C, se ruota in senso antiorario siglarlo D, se invece non ruota o ruota di due step
sarà la bobina B;
•ripetere il passo precedente con un altro filo;
•l’ultimo filo sarà il rimanente.
Il procedimento appena descritto si applica, come detto, per i motori unipolari. Per quelli bipolari la
cosa è più semplice e si procede come segue:
•determinare le due coppie di fili che fanno capo alle bobine;
•alimentare una coppia di bobine e siglare il positivo con A e il negativo con B;
•alimentare l’altra coppia e verificare la direzione dello step, se è oraria siglare il positivo con C e il
negativo con D altrimenti il positivo sarà D e il negativo C.
Per abbreviare il transitorio si può aumentare la resistenza inserendone un’altra in serie alla fase. Si
dovrebbe però incrementare anche la tensione di alimentazione e gran parte della potenza spesa si
dissiperebbe in calore sulla resistenza.
A questo pilotaggio, chiamato pilotaggio RL,
viene preferito quello detto a doppia tensione.
Inizialmente la fase viene sovraeccitata con una
tensione molto superiore a quella nominale in
modo da avere una salita più rapida ma quando la
corrente arriva al valore nominale l’alimentazione
viene commutata su una tensione più bassa atta a
mantenere la corrente nominale. Il circuito di
pilotaggio per questa tecnica è però molto
complesso e richiede il funzionamento dei
transistor in zoona lineare con grosse perdite sulle
giunzioni delle stesse.
I
24V
τ
12V
t
Il metodo di pilotaggio visto nel paragrafo precedente è detto pilotaggio in tensione. Viene, cioè,
applicata una differenza di potenziale (ddp) ai capi di una fase e conseguentemente in questa
scorrerà una corrente proporzionale alla resistenza dell’indotto secondo quanto detto dalla legge di
Ohm.
In realtà, però, l’indotto presenta una certa induttanza data dal fatto che il filo è avvolto intorno a un
supporto ferroso. Questa induttanza non dà problemi per tensioni continue tranne che in presenza di
variazioni della corrente. Infatti un’induttanza possiamo paragonarla a un pesante volano. Se il
volano viene fatto ruotare a velocità costante su di esso non si deve applicare nessuna forza. Se si
vuole diminuire o aumentare la velocità e si applica una forza si vede che la velocità non cambia
istantaneamente ma occorre un po’ di tempo, il cosiddetto transitorio.
Analogamente se in un’induttanza scorre una corrente costante non si ha alcun intervento da parte
della componente induttiva ma quando si hanno cambiamenti della corrente la componente
induttiva si oppone a queste variazioni liberando l’energia immagazzinata sottoforma di campo
magnetico.
Intuitivamente: più l’induttanza è grande, più energia riuscirà a immagazzinare, più lungo sarà il
transitorio.
Nel grafico viene illustrato il passaggio da una corrente nulla a una corrente I per un circuito
resistenza-induttanza (RL) quale può essere una
I
fase del motore passo-passo. Si nota quanto sopra
detto e cioè che il passaggio da 0 a I non è
istantaneo ma si svolge in un tempo t che dipende
dal valore della resistenza e dal valore
dell’induttanza (τ = L/R). Più precisamente il
transitorio si considera esaurito dopo un tempo pari
a 5τ cioè
t = 5 L / R.
La durata del transitorio pone un limite alla
velocità con cui il motore può ruotare e anche alla
coppia sfruttabile.
τ
t
Altre tecniche attualmente usate, più sofisticate ma anche più efficaci, sono quelle che prevedono il
pilotaggio a corrente costante. Viene cioè mantenuta la corrente costante indipendentemente dalla
velocità di rotazione e del carico.
La più comune è quella a pilotaggio chopper o
switching a seconda che la frequenza di
pilotaggio sia tra 1 kHz e 5 kHz o superiore a 20
kHz.
Questa tecnica prevede la sovraeccitazione della
fase con una tensione molto elevata. Allorché la
corrente arriva al suo valore nominale,
l’alimentazione viene interrotta. L’induttanza
tende a scaricarsi e arrivato il valore della
corrente a un valore di soglia viene rialimentata
la fase e così via. La corrente resta pressoché costante oscillando leggermente attorno al valore
nominale.
Scheda per il controllo di un motore passo-passo
Sono disponibili in commercio delle schede per il pilotaggio e il controllo di motori passo-passo
unipolari e bipolari. A livello scolastico e per indirizzi non prettamente elettronici la soluzione della
scheda acquistata consente di evitare i sicuri inconvenienti derivanti da una scheda autocostruita,
soluzione comunque abbastanza percorribile con un po' di esperienza.
La soluzione proposta pur utilizzando la scheda RS 332-098 da catalologo RS consente di
approfondire alcune tematiche pluridisciplinari dall’elettronica, ai controlli, alle tecnologie.
La scheda dispone di un connettore standard 32 pin DIN 41612. L’alimentazione in continua può
essere compresa tra 15V e 30V.
L’assorbimento si attesta sui 60 mA in stand-by e a motore collegato può erogare fino a 2 A per
fase.
L’uscita ausiliaria è di 12 V 50mA. La logica di controllo è compatibile CMOS e TTL open
collector, a livello logico “1” corrispondono 12V e allo “0” 0V.
Il controllo full/half step viene effettuato portando il pin 25 a livello basso o alto.
La frequenza di clock può essere compresa tra 1Hz e 25 kHz, tenendo presente che la spaziatura tra
gli impulsi deve essere di almeno 10 microsecondi.
Il motore che si vuole comandare tramite una vite senza fine trasforma la rotazione in una
traslazione. Ha le seguenti caratteristiche
coppia
125N
passo
0,025 mm
escursione
170 mm
alimentazione
+12V
resistenza di fase
25 ohm
lunghezza albero
225 mm
accuratezza passo
±0,005 mm
Scheda d’interfacciamento
La scheda viene pilotata tramite la porta parallela della stampante i cui segnali sono disposti in
vaschetta Canon 25 poli rappresentata in
figura.
La porta parallela è interfacciata alla
scheda tramite un buffer integrato
TD62083 e 8 fotoaccoppiatori TLP504A
utilizzati per separare galvanicamente il
PC dalla scheda di potenza.
Anche le masse del diodo e del
fototransistor devono essere separate.
Si sono collegati i seguenti bit della parallela
Segnali scheda
3,4 uscita fase 4 [filo verde motore RS]
6,7 uscita fase3
9,10 uscita fase 2
12,13 uscita fase 1
22 preset
attivo a livello 0 porta il motorino a partire da una precisa posizione
23 direzione orario o antiorario
24 clock
25 full/half step “1” →full step “0” → half step
27 uscita ausiliaria 12 v 50 mA
28 +Vcc
29, 30, 31, 32 massa
1 alimentazione motore può essere collegato al 28
D0
D1
D2
D3
D4...D7
canon2 → full/half step
canon3 → clock
canon4 → direzione
canon5 → preset
non collegati
Inviando alla parallela, tramite un apposito programma, i bit opportuni si ottiene la funzione
richiesta.
I livelli di tensione corrispondenti ai bit sono bufferizzati dalla porta IC 2038 e pilotano quindi i
fotoaccoppiatori, che chiudendo o meno a massa i segnali di controllo della scheda comunicano il
pilotaggio e la funzione da effettuare. Da notare che mentre i bit D0, D2, D3 una volta impostati
non variano più, almeno finche non si intende far variare la direzione oppure la modalità full/half
step, il bit D1 deve essere alternativamente essere posto a 0 e a 1 per consentire l’avanzamento di un
passo.
MOTORE PASSO PASSO COME ATTUATORE LINEARE
Il programma
Supponendo di far funzionare in half step ( D0=0), direzione oraria (D2=1), e preset disattivo
(D3=1), per far compiere un passo al motorino sarà necessario fornire la seguente combinazione
(00001100)2 → (12)10
seguita dalla combinazione
(00001110)2 → (14)10
Ripetendo la medesima operazione più volte è possibile far compiere giri interi al motorino in modo
altrettanto semplice è possibile farlo ruotare in senso contrario cambiando semplicemente il bit di
direzione
(00001000)2 → (8)10
seguita dalla combinazione
(00001010)2 → (10)10
Un problema da risolvere è trovare l’indirizzo della porta parallela utilizzata, indirizzo necessario
per poterla indirizzare.
Si può utilizzare il programma MSD di diagnostica della Microsoft o leggerla dal pannello di
controllo di Windows.
Si riporta, infine, un semplice programma in Pascal che porta il motore in rotazione finchè non si
preme un tasto della tastiera del PC.
Program passo_passo;
uses crt;
Begin
repeat
port[$03bc]:=8;
delay(10);
port[$03bc]:=10;
delay(10);
until keypressed;
End.
{invia alla porta d’indirizzo esadecimale 3bc il valore 8}
{inserisco un ritardo per non far perdere il passo}
Collegando l’albero motore ad una vite senza fine, è possibile
trasformare il moto circolare in moto rettilineo.
Indicando con z il passo della vite si può affermare che ad ogni
suo giro il carrello compie una corsa pari z; pertanto se esso deve
compiere una corsa pari a d il numero di giri che il motore deve
compiere deve essere pari a: n=d/z