Электротехника: Регулятор униполярного шагового двигателя

Если возникает необходимость автоматизировать какой либо процесс на производстве (например подачу проволоки) или для каких либо других целей то можно использовать шаговый двигатель (как один из наиболее дешёвых вариантов) управляемый специальным электронным устройством. Если двигателем необходимо создавать небольшие усилия то можно использовать например маломощный униполярный шаговый двигатель например от принтера, факса, сканера или другой подобной техники. Такие двигатели обычно имеют 4 обмотки соединенный в одну общую точку а оставшиеся концы обмоток выводятся наружу. Для того чтобы начал вращать можно например на общую точку подать + питания а остальные выводы по очереди, в нужном порядке, замыкать на 0 питания (GND, земля, ...). Это проще чем управление биполярным двигателем т.к. не нужны мосты. Можно сделать и наоборот общую очку соединить с нулем питания а на остальные выводы, в нужном порядке, подавать + питания. Но если двигатель не очень мощный и обмотки потребляют не более 0.5А то для управления таким двигателем можно использовать популярную недорогую микросхему ULN2003 - эта микросхем - это 7 составных транзисторов в одном корпусе с соединёнными эмиттерами силовых транзисторов и с входами которые можно подключать напрямую к выходам микроконтроллера без резисторов т.к. они уже есть внутри ULN2003. Управлять этой микросхемой можно например с простого недорогого микроконтроллера PIC16F84 -возможностей у этого микроконтроллера не очень много, например в нем нет встроенных АЦП и компараторов (напр. для того чтобы можно было подключить потенциометры напрямую ко входам), максимальная тактовая частота у него сравнительно небольшая (до 10 МГц), всего 1 килобайт flash памяти и т.д. но для несложных задач он подходит. Рассмотрим схему:

Рисунок 1 - Регулятор униполярного шагового двигателя

Схема не сложная. Выводы RB4....RB7 сконфигурированы как выходы, они управляют микросхемой ULN2003 которая управляет двигателем. Резисторы R3....R6 - нужны для ограничения тока обмоток двигателя и подбираются в зависимости от используемого двигателя, м.б. если активного сопротивления обмоток двигателя достаточно то эти резисторы можно заменить перемычками. Все остальные выводы которые не участвуют в управлении микросхемой ULN2003 сконфигурированы как входы. Регулятор имеет 2 режима: 1) постоянное вращение и 2) вращение "рывками". Переключение режимов осуществляется переключателем S1. Кнопкой SB1 осуществляется запуск/остановка двигателя. Кнопкой SB5 регулируется скорость вращения в обоих режимах, кнопкой SB4 количество шаров "рывка", кнопкой SB2 задержка между рывками, кнопкой SB3 осуществляется сброс настроек на настройки по умолчанию. При каждом изменении настроек они сохраняются в EEPROM памяти микроконтроллера поэтому при отключении и подаче питания снова настройки восстанавливаются для того чтобы не надо было их каждый раз заново устанавливать при каждом включении и выключении. Посмотреть как этот регулятор работает можно на видео: