在这个项目中,我们将学习如何使用555定时器IC进行简单的单极步进电机驱动器电路。除了555个定时器,我们还需要IC CD 4017,即十年柜台IC。
由Ankit Negi.
任何单极电机都可以连接到该电路,以便执行特定任务,尽管您需要先做一些小型更改。
步进电机的速度可以通过连接放电和阈值的电位器来控制555定时器引脚。
步进电机基础
步进电机用于特定数量的旋转是必需的领域,不能实现使用普通直流电机。步进电机的典型应用是在3D打印机上。你会发现两种类型的流行步进电机:单极和双极。
顾名思义,单极步进电机是由普通导线组成的绕组,可以逐个通电。
然而双极步进电机没有一个共同的终端之间的线圈,由于它不能简单地使用提出的电路驱动。为了驱动双极步进电机,我们需要一个h桥电路。
成分:
1.555定时集成电路
3.电阻4.7 k, 1 k
4.电位计220 k
5.1超滤电容
6.4二极管1 n4007
7.4个晶体管2 n2222
8.单极步进电机
9.直流电源
555计时器的目的:
这里需要555个定时器以产生特定频率的时钟脉冲(可以使用220k罐变化),该频率决定了步进电机的速度。
IC 555 Pinout详细信息
CD4017目的:
正如上面所提到的,它是一个10年计数器集成电路,也就是说,它可以数到10个时钟脉冲。这款集成电路的特别之处在于它有自己的内置解码器。因此,您不必添加额外的IC来解码二进制数字。
从4017计数到10个时钟脉冲555计时器通过10个输出引脚逐个提供与每个时钟脉冲对应的高输出。一次只有一个引脚很高。
晶体管的目的:
这里晶体管有两个用途:
1.在这里,晶体管就像开关一样,一次激活一个线圈。
2.晶体管使高电流通过它们,然后电机,从而完全排除555定时器,因为它可以提供非常少的电流。
电路图:
如图所示进行连接。
1.将555定时器引脚3或输出引脚连接到IC 4017的引脚14(时钟引脚)。
2.将启用引脚或第13个引脚连接为4017。
3.分别将引脚3、2、4、7连接到晶体管1、2、3、4。
4.通过1k电阻连接10和15引脚到地。
5.将步进电机的公线连接到电源正极。
6.用这种方式连接步进电机的其他导线,使线圈一个接一个地通电,以正确地完成一个完整的旋转。(你可以查看制造商提供的电机数据表)
为什么IC 4017的输出引脚10连接到它的引脚15(复位引脚)?
正如上面已经提到的,4017计数时钟脉冲一个一个,直到第10个时钟脉冲,并在输出引脚相应地高输出,每个输出引脚高。
这造成了电机旋转的一定延迟,这是不必要的。由于我们只需要前四引脚为电机的一个完整的革命或前四小数点从o到3,引脚编号。10连接到pin15,第4次计数后IC复位,重新开始计数。这确保在电机的旋转没有中断。
工作:
连接正确后,如果接通电路,电机将开始分步骤旋转。定时器根据电阻器、电位器和电容的值产生时钟脉冲。
如果你改变这三个分量中的任何一个的值,时钟脉冲的频率就会改变。
这些时钟脉冲被给予IC CD 4017,然后计数的时钟脉冲一个一个,给1作为输出引脚3,2,4,7分别和重复这个过程不断。
由于晶体管Q1连接到引脚3,它先打开晶体管Q2,然后是Q3和Q4。但是当一个晶体管打开时,其他的都是关闭的。
当Q1在其上时,就像闭合开关一样,电流通过通用线流过线1,然后通过晶体管Q1接地。
这激励线圈1和电机在一定角度旋转,这取决于时钟频率。同样的事情发生在Q2上,Q2激活了线圈2,接着是线圈3和线圈4。这样就得到了一次完整的革命。
当电位器旋转时:
我们假设壶的初始位置是这样的,放电和阈值引脚之间有最大电阻(220k)。输出时钟脉冲频率公式为:
f = 1.44 /(R1 + 2R2)C1
从r2增加的时钟脉冲的频率减小的公式中可以清楚地清楚。因此,当R2或POT的值最大时,频率是最小的,因为IC 4017更缓慢地计数并提供更多延迟的输出。
随着电阻R2的值降低,频率增加导致IC 4017的输出之间的最小延迟。因此,步进电机旋转得更快。
因此,电位器的值决定了步进电机的速度。
仿真视频:
在这里你可以清楚地看到电机的速度随电阻R2的变化。其值先减小后增大,进而使步进电机的速度先增大后减小。
重新进入四个线步进电机。只有四个线表示其双极步进电机,它需要一个H桥(实际上,每根电线上的两个H桥或一半)。有两个线圈,每根带有电线,您可以识别欧姆仪表。在线圈上,将一侧到+ v且另一侧拉到另一侧,断开并对另一个线圈进行连接并执行相同的线圈。您可以控制电线为+ v的方向+ v并且是地面的方向。电压可能是在电机上或它可能是3伏的一些倍数,如果小。我在中等大小电动机上看到了12V,24V和36V。如果您的搜索引擎有一个部件号,则可以找到数据表。请注意计数ICis CMOS.: handle as little as possible, only handle when grounded through resistor, maybe 100K Ohm, and ground unused input pins (all are). If using TTL or another chip (i.e. Arduino) put a 1K resistor between the chip an the transistor base.
感谢您的反馈和宝贵的信息!
嗨,在那里,我需要一些帮助。我有一个旧扫描仪的步进电机,它的1.8°/步骤4.1欧姆,有4个电线。我已经尝试了连接它的不同方式,似乎无法让它正常工作。你或有人能帮助我吗?谢谢
嗨,我认为你可以定制上述解释的概念,以适应你的电机规格。您将需要提取IC 555输出频率和PWM为这个…
本课题采用ic555和ic4017两种简单的电机驱动电路,ic555电路可实现稳、单稳或双稳工作
它被配置为一个涩。
嗨,先生,问候你,请问这个电路是否完美地工作?
所罗门,这个电路是另一个作者提交的,所以我不能保证结果!
安吉特先生能帮我吗?
他发这篇文章是很久以前的事了,不知道在哪里能找到他。你可以试着在facebook上找到他。
你们在单极步进电机项目中使用过9V直流电源吗?我已经在proteus 8专业做了全电路图,在你们的程序中给出了。但是切换运行模式后找不到最终输出。请帮助。
对不起Tanvir,我无法帮助您解决这个项目,因为它被另一作者安卡特先生设计和贡献。它由作者自己模拟和测试,而不是我。
然而,在模拟视频中似乎使用了9V电池,所以您可以尝试使用9V电源输入
好兄弟。
您可以使用双极步进电机提供相同的实验吗?
对不起,我还没有对这个话题进行充分的研究,一旦了解了细节,一定会及时更新。