DHD – Desenvolvimento em Hardware Terça-feira, 7 de Novembro de 2006

DHD – Desenvolvimento em Hardware Prof. Frederico Brito Fernandes 20 DHD – Desenvolvimento em Hardware Motor de Passo Motor de passo Os três estados Os modos de operação A velocidade A direção A precisão Prof. Frederico Brito Fernandes unibratec@fredbf.com Terça-feira, 7 de Novembro de 2006

(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.

(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. c) Rodando – As bobinas são energizadas em intervalos de tempos determinados, impulsionando o motor a girar numa direção. a) b) c)

(3) Modos de operação 1  1 8 2  4 3  2 4                                            (3) Modos de operação Passo completo 1 (Full-step) Somente uma bobina é energizada a cada passo; Menor torque; Pouco consumo de energia; Maior velocidade. Sequência correta para se controlar um motor de passo Nº do passo B3 B2 B1 B0 decimal 1  1 8 2  4 3  2 4 

(3) Modos de operação 1  1 12 2  6 3  3 4  9 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. Sequência correta para se controlar um motor de passo Nº do passo B3 B2 B1 B0 decimal 1  1 12 2  6 3  3 4  9

(3) Modos de operação 1  1 8 2  12 3  4 4  6 5  2 6  3 7  8  9 Sequência correta para se controlar um motor de passo 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. Nº do passo B3 B2 B1 B0 decimal 1  1 8 2  12 3  4 4  6 5  2 6  3 7  8  9

(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.

(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 8 2  4 3  2 4  DIREITA Nº do passo B3 B2 B1 B0 Decimal 1  1 2  2 3  4 4  8 ESQUERDA

(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.