UNIBRATEC – Ensino Superior e Técnico em Informática DHD – Desenvolvimento em Hardware 1 Aula 20 de Passo Capítulo 1 – Motor Conceitos Básicos Sexta-feira, Terça-feira, 24 7 de deNovembro Novembrode de2006 2006 UNIBRATEC – Ensino Superior e Técnico em Informática DHD – Desenvolvimento em Hardware Motor de Passo Prof. Frederico Brito Fernandes [email protected] 2 Aula 20 de Passo Capítulo 1 – Motor Conceitos Básicos 1. 2. 3. 4. 5. 6. Motor de passo Os três estados Os modos de operação A velocidade A direção A precisão Sexta-feira, Terça-feira, 24 7 de deNovembro Novembrode de2006 2006 DHD – Desenvolvimento em Hardware Prof. Frederico Brito Fernandes (1) Motor de Passo • Motores de passos são: – dispositivos mecânicos eletro-magnéticos que podem ser controlados digitalmente através de um hardware específico ou através de softwares. – encontrados em aparelhos onde a precisão é necessária Exemplos: -impressoras, -plotters -scanners -drivers de disquetes -discos rígidos entre outros. * No mercado existem diversos modelos de motores de passos podendo ser usados para mover robôs, câmeras de vídeo, brinquedos ou mesmo uma cortina. 3 Aula 20 – Motor de Passo Sexta-feira, 24 de Novembro de 2006 DHD – Desenvolvimento em Hardware Prof. Frederico Brito Fernandes (2) Os três estados a) Desligado – Não há alimentação suprindo o motor. Logo, não existe consumo de energia, e todas as bobinas estão desligadas. Na maioria dos circuitos o estado desligado ocorre quando a fonte de alimentação é desligada. b) Parado – Ao menos uma das bobinas fica energizada e o motor permanece estático num determinado sentido. Nesse caso há consumo de energia, mas em compensação o motor mantem-se alinhado numa posição fixa. a) b) c) c) Rodando – As bobinas são energizadas em intervalos de tempos determinados, impulsionando o motor a girar numa direção. 4 Aula 20 – Motor de Passo Sexta-feira, 24 de Novembro de 2006 DHD – Desenvolvimento em Hardware Prof. Frederico Brito Fernandes (3) Modos de operação A) Passo completo 1 (Full-step) - Somente uma bobina é energizada a cada passo; - Menor torque; - Pouco consumo de energia; - Maior velocidade. 5 Aula 20 – Motor de Passo Sequência correta para se controlar um motor de passo Nº do passo B3 B2 B1 B0 decimal 1 1 0 0 0 8 2 0 1 0 0 4 3 0 0 1 0 2 4 0 0 0 1 1 Sexta-feira, 24 de Novembro de 2006 DHD – Desenvolvimento em Hardware Prof. Frederico Brito Fernandes (3) Modos de operação B) Passo completo 2 (Full-step) - Duas bobinas são energizadas a cada passo; Maior torque; Consome mais energia que o Passo completo 1; - - Maior velocidade. 6 Aula 20 – Motor de Passo Sequência correta para se controlar um motor de passo Nº do passo B3 B2 B1 B0 decimal 1 1 1 0 0 12 2 0 1 1 0 6 3 0 0 1 1 3 4 1 0 0 1 9 Sexta-feira, 24 de Novembro de 2006 DHD – Desenvolvimento em Hardware Prof. Frederico Brito Fernandes (3) Modos de operação C) Meio passo (Half-step) A combinação do passo completo1 e do passo completo 2 gera um efeito de meio passo; Consome mais energia que os passo anteriores; - É muito mais preciso que os passos anteriores; - O torque é próximo ao do Passo completo 2; - A velocidade é menor que as dos passos anteriores. 7 Aula 20 – Motor de Passo Sequência correta para se controlar um motor de passo Nº do passo B3 B2 B1 B0 decimal 1 1 0 0 0 8 2 1 1 0 0 12 3 0 1 0 0 4 4 0 1 1 0 6 5 0 0 1 0 2 6 0 0 1 1 3 7 0 0 0 1 1 8 1 0 0 1 9 Sexta-feira, 24 de Novembro de 2006 DHD – Desenvolvimento em Hardware Prof. Frederico Brito Fernandes (4) A velocidade • Para se controlar a velocidade de um motor de passo envia-se uma seqüência de pulsos digitais (veja tabelas anteriores) num determinado intervalo (quanto menor esse intervalo, maior será a velocidade em que o motor irá girar). Obs: Não defina intervalo menor que 10ms entre cada passo, o motor perderá o torque e em vez de rodar, irá vibrar. 8 Aula 20 – Motor de Passo Sexta-feira, 24 de Novembro de 2006 DHD – Desenvolvimento em Hardware Prof. Frederico Brito Fernandes (5) A direção (esquerda / direita) • Para mudar a direção de rotação do motor, deve-se inverter a seqüência dos passos conforme os exemplos abaixo: Nº do passo B3 B2 B1 B0 Decimal 1 1 0 0 0 8 2 0 1 0 0 4 3 0 0 1 0 2 4 0 0 0 1 1 Nº do passo B3 B2 B1 B0 Decimal 1 0 0 0 1 1 2 0 0 1 0 2 3 0 1 0 0 4 4 1 0 0 0 8 9 DIREITA Aula 20 – Motor de Passo ESQUERDA Sexta-feira, 24 de Novembro de 2006 DHD – Desenvolvimento em Hardware Prof. Frederico Brito Fernandes (6) A Precisão • Ex. Nesta figura a distância entre os pontos vermelhos é de 7.5º Suponhamos um motor de passo com as seguintes características: - Voltagem: 12 v; - Corrente: 340 mA; - Resistência da bobina: 36 ohm; - Graus: 7.5º Para sabermos quantos passos são necessários para que o motor dê um giro de 360º, faça os seguintes cálculos: PassosPorVolta = 360º / 7.5º; PassosPorVolta = 48. * Portanto, um motor com precisão de 7.5º, precisa dar 48 passos para completar uma volta. 10 Aula 20 – Motor de Passo Sexta-feira, 24 de Novembro de 2006