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MICROCONTROLADORES NOVEMBRO/ 2007 Escola Politécnica de Pernambuco - UPE Elaborado por: Betânia Ribeiro de Almeida Valdeckson Burgo.

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1 MICROCONTROLADORES NOVEMBRO/ 2007 Escola Politécnica de Pernambuco - UPE Elaborado por: Betânia Ribeiro de Almeida Valdeckson Burgo

2 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO CONTROLE DE MOTOR DE PASSO COM O 8051

3 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO APLICAÇÃO PRÁTICA - Rotação à direita ou à esquerda com 0,5s entre steps - 10 rotações à direita ou à esquerda com 0,5s entre steps

4 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO 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. Motores de passos são encontrados em aparelhos onde a precisão é um fator muito importante. São usados em larga escala em impressoras, plotters, scanners, drivers de disquetes, discos rígidos e muitos outros aparelhos. Existem vários modelos de motores de passos disponíveis no mercado que podem ser utilizados para diversos propósitos. Podem ser utilizados para mover robôs, câmeras de vídeo, brinquedos ou mesmo uma cortina.

5 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO Tipos B á sicos 1.Relutância Vari á vel: Tem um rotor com v á rias polaridades feito com ferro doce e um estator laminado. Eles geralmente operam com ângulos de passo de 5 a 15 graus, a taxas de passo relativamente altas e, por não possuir imã, quando energizado apresenta torque est á tico nulo. Na Figura 6, quando fase A é energizada, quatro dentes de rotor se alinham com os quatro dentes do estator da fase A atrav é s de atra ç ão magn é tica. O pr ó ximo passo é dado quando a fase A é desligada e fase B é energizada fazendo o rotor girar 15 graus à direita. Continuando a seq ü ência, a fase C é energizada e depois a fase A novamente.

6 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO 2. Imã permanente: motores de imã permanente diferem dos de relutância vari á vel pois têm rotores de material alnico ou ferrite sem dentes e magnetizado perpendicularmente ao eixo, devido a isto, o torque est á tico não é nulo. Energizando as quatro fases em seq ü ência, o rotor gira, pois é atra í do aos p ó los magn é ticos. O motor mostrado na Figura 7 dar á um passo de 90 graus quando os enrolamentos ABCD forem energizados em seq ü ência. Geralmente tem ângulos de passo de 45 ou 90 graus a taxas de passo relativamente baixas, mas eles exibem torque alto.

7 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO 3.H í brido: Combinando as caracter í sticas dos de Relutância Vari á vel e dos de Imã Permanente, o Motor H í brido tem algumas das caracter í sticas desej á veis de cada um. Têm alto torque, não apresenta torque est á tico nulo e podem operar em velocidades de passo altas. Normalmente, eles têm ângulos de passo de 0.9 a 5 graus. Geralmente são providos de p ó los que são formados por dois enrolamentos (como mostrado na Figura 8), de forma que uma fonte ú nica pode ser usada. Se as fases são energizadas uma de cada vez, na ordem indicada, o rotor giraria em incrementos de 1.8 graus. Este motor tamb é m pode ser controlado de forma a usar duas fases de cada vez, para obter maior torque, ou alternadamente, ora uma ora duas fazes de cada vez, a fim de produzir meio-passos ou incrementos de 0.9 grau

8 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO

9 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO

10 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO

11 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO Três etapas de um motor de passo Desligado: Não há alimentação suprindo o motor. Nesse caso não existe consumo de energia, e todas as bobinas estão desligadas. Na maioria dos circuitos este estado ocorre quando a fonte de alimentação é desligada. Parado: Pelo 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. Rodando: As bobinas são energizadas em intervalos de tempos determinados, impulsionando o motor a girar numa direção.

12 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO Modos de opera ç ão de um motor de passo Passo completo 1 (Full-step) -Somente uma bobina é energizada a cada passo; -Menor torque; -Pouco consumo de energia; -Maior velocidade. Passo completo 2 (Full-step) -Duas bobinas são energizadas a cada passo; -Maior torque; -Consome mais energia que o Passo completo 1; -Maior velocidade. 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.

13 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO Passo Completo 1 (Full-step ) N º do passo B3 B2 B1 B0 Decimal 1--> > > >

14 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO - Passo Completo 2 (Full-step ) N º do passo B3 B2 B1 B0 Decimal 1--> > > >

15 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO Meio passo (Half-step ) Nº do passo B3 B2 B1 B0 Decimal

16 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO A dire ç ão (esquerda / direita) de um motor de passo Para mudar a dire ç ão de rota ç ão do motor, basta inverter a seq ü ência dos passos conforme os exemplos abaixo: Passo completo 1 (direita) Nº do passo B3 B2 B1 B0 Decim al Direita 1--> > > > Passo completo 1 (esquerda) Nº do passo B3 B2 B1 B0 Decimal Esquerda 1--> > > >

17 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO

18 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO

19 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO

20 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO

21 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO

22 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO

23 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCONOVEMBRO 2007 PROJETO MOTOR DE PASSO ORG 00H;Diretiva de origem no endereco 0 LJMP INICIO;Salto para o inicio do programa ;***INT EXTERNA_0*** ORG 03h; Externa 0 LJMP EXTERNA_0;Salta para Rotina EXTERNA_0 ;***INT TIMER_0*** ORG 0Bh;TIMER 0 LJMP TIMER_0;Salta para Rotina TIMER_0 ;***INT EXTERNA_1*** ORG 13h;EXTERNA 1 LJMP EXTERNA_1;Salta para Rotina EXTERNA_1 ;***INT TIMER_1*** ORG 1Bh;TIMER 1 LJMP TIMER_1;Salta para Rotina TIMER_1 ;***INT SERIAL*** ORG 23h;SERIAL LJMP SERIAL_COM;Salta para Rotina SERIAL_COM TEMPO EQU INICIO: MOV IE, # B MOV IP, # B MOV TMOD,# B ORG 30H MOV R1,#00H MOV R4,#00H MOV P1,#0FFH MOV A,#033H MOV P0,A ESPERA: JNB P1.0,ANTH1 JNB P1.1,HORAR1 JNB P1.2,ANTH10 JNB P1.3,HORAR10 SJMP ESPERA ANTH10: LCALL ATRASO RR A MOV P0,A INC R4 CJNE R4,#0AH,ANTH10 MOV R4,#00H SJMP ESPERA HORAR10: LCALL ATRASO RL A MOV P0,A INC R4 CJNE R4,#0AH,HORAR10 MOV R4,#00H SJMP ESPERA ATRASO: MOV R1,#0AH VEZ: CLR TR0 CLR TF0 MOV TH0,#HIGH(TEMPO) MOV TL0,#LOW(TEMPO) SETB TR0 JNB TF0,$ DJNZ R1,VEZ CLR TR0 CLR TF0 RET ANTH1: LCALL ATRASO RR A MOV P0,A SJMP ESPERA HORAR1: LCALL ATRASO RL A MOV P0,A SJMP ESPERA ;****** TRATAMENTO DAS INTERRUP Ç ÕES***************** EXTERNA_0: NOP ; C ó digo de tratamento de EXTERNA_0 RETI TIMER_0: NOP ; C ó digo de tratamento de TIMER_0 RETI EXTERNA_1: NOP ; C ó digo de tratamento de EXTERNA_1 RETI TIMER_1: NOP ; C ó digo de tratamento de TIMER_1 RETI SERIAL_COM: NOP ; C ó digo de tratamento de serial RETI ;************************************************************************ END; Fim de Arquivo p/ compila ç ão


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