¿Puedo conducir un motor paso a paso con una MCU normal?

Si solo nos enfocamos en las señales y no en la potencia, ¿será suficiente una MCU ordinaria como cualquiera de los omnipresentes controladores Atmel de 32 bits para impulsar un motor paso a paso?

¿Cuáles son los beneficios de los chips de controlador de motor de propósito especial empaquetados aparte del diseño de PCB simplificado?

¿Cómo es posible que no te concentres en el poder , si eso es exactamente lo que marca la diferencia?
La respuesta es sí, pero la corriente de micros es limitada. Esto se ha preguntado antes con muy buenas respuestas ...
Por supuesto, al menos con un diseño de software inteligente. Los motores paso a paso tienden a requerir una temporización de pulso constante y, a velocidades/cargas más altas, perfiles de aceleración suaves, por lo que es posible que se requiera algo de cuidado, especialmente si está realizando movimientos que involucran más de uno. Pero incluso los ATmegas más modestos ejecutan habitualmente 4 o más en coordinación para las impresoras. Irónicamente, son los procesadores "modernos" para sistemas multitarea los que generalmente no son adecuados, al menos cuando ejecutan sus pilas de software ordinarias o usan interfaces de E/S "estilo PC" que logran un gran ancho de banda a costa de una alta latencia.
Lo que obtiene un chip controlador de generación de señal es la descarga de la secuenciación de pasos (trivial), la dosificación de micropasos y, potencialmente, un comparador de corte actual. Eso es distinto del papel de conducción de potencia del que dijo que no estaba interesado en hablar, aunque es necesario para todos los motores indicadores de alta impedancia, excepto los más pequeños.
@Eugene: soy un principiante, por lo que es posible que no haya entendido algo, pero según tengo entendido, en un controlador para un motor hay dos partes; uno para generar señales correctas y otro para amplificar esas señales al amperaje/voltaje correcto para los motores. ¿Es eso correcto? Me refería a centrarme solo en la parte de generación de señal en lugar de la parte de amplificación de potencia.
@ChrisStratton: OK, entonces lo que estás diciendo es (como sospecho que Eugene también) "SÍ, una MCU es lo suficientemente buena, pero el poder que obtienes en el IC es donde debo enfocar mi atención".
Un paso a paso es esencialmente un motor digital. Suministre pulsos y rotará. Pero hay una razón por la cual los controladores se utilizan para conectar micros a dispositivos. El poder es limitado. Deje que el micro haga el control y deje la conducción a un dispositivo destinado a manejarlo.
Francamente, tanto la generación de señales como la conducción de energía son áreas que necesitan atención si desea obtener buenos resultados confiables más allá de los casos de uso más relajados.
@LennartRolland: Creo que lo entiendes correctamente. La generación básica de secuencias paso a paso se puede realizar en la MCU. Los chips paso a paso ofrecen funciones adicionales (por encima de una solución de controlador de transistor simple) en los chips. Estos incluyen micropasos, control de corriente y, por lo general, los diodos de protección.
generalmente no, he jugado con los motores que se usan para mover la aguja en un indicador en su tablero. Pero, si desea mover algo más pesado con un motor más robusto, derretirá rápidamente su microcontrolador. Al final del día, la respuesta está en las hojas de datos de la mcu y el motor, solo léalas.

Respuestas (2)

Sí, una MCU ordinaria sería suficiente para impulsar un motor paso a paso, de una manera 'tonta'.

Muchos chips de accionamiento de motores paso a paso de propósito especial hacen más que generar la secuencia de pasos apropiada para energizar las bobinas del motor paso a paso.

Por lo tanto, los chips de accionamiento de motor paso a paso de propósito especial no son equivalentes a una MCU con algunos cambios de alimentación.

Por ejemplo, algunos chips de controlador de motor paso a paso impulsarán las bobinas paso a paso con corriente constante desde un voltaje más alto que el nominal del paso a paso. Esto permite que el motor paso a paso logre un mejor rendimiento. El uso de una secuencia paso a paso 'tonta' y un cambio de alimentación tonto con una fuente de alimentación de sobretensión probablemente se sobrecalentaría y dañaría el motor paso a paso.

Además, algunos chips de controlador de motor paso a paso manejarán micropasos, lo que proporciona un movimiento más suave y podría evitar o minimizar la resonancia del motor paso a paso.

También es probable que los controladores de motores paso a paso protejan al motor del consumo de corriente excesivo si se detiene.

Sería posible usar una MCU, con suficientes recursos, para lograr todas estas cosas también. Sin embargo, la complejidad de la electrónica va mucho más allá de la conmutación de energía. Además, la complejidad del software basado en MCU para lograr un rendimiento y una solidez comparables requeriría una cantidad significativa de tiempo para desarrollarse (desde cero).

Si bien no usar un voltaje más alto con regulación de corriente significa que el par cae rápidamente con la velocidad. Sin embargo, esto también puede ser implementado por una MCU: simplemente se descarga más a menudo, ya que necesita un comparador y cualquier falla/bloqueo en el software de la MCU podría hacer que el motor reciba más corriente que la nominal, lo que es un calentamiento y potencialmente incluso una desmagnetización permanente. problema de daños.
@ChrisStratton - ¿Creo que he abordado sus comentarios?

No encontrará ningún proyecto decente con MCU que controle el motor paso a paso, porque no está hecho para eso. Hay muchos ASIC de motor paso a paso dedicados que pueden controlar la corriente y el voltaje de los devanados paso a paso para que funcionen correctamente. El MCU de Atmel es demasiado lento para controlarlo, tal vez un DSP pueda hacerlo, pero eso sería costoso. Los ASIC están construidos con componentes discretos: comparadores, pestillos, transistores, relojes, etc. como L297 + L298 a los nuevos controladores Alllegro, ST,... Como se dijo, no es un trabajo para MCU, con él solo envía los puntos de ajuste: pulsos de paso.

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