Шаговый двигатель cd rom схема управления

AVR-STM-C++

суббота, 6 апреля 2019 г.

Шаговый двигатель из CD/DVD привода

Попались в мои руки несколько приводов оптических дисков, которые я разобрал. В итоге помимо плат и прочей механики стал обладателем нескольких шаговых двигателей, которые позиционируют лазерную головку. Захотелось их как-то использовать, но информации по ним фактически никакой. После продолжительного и настойчивого гугления информацию я таки нашел и решил поделится ею с вами.
Итак, шаговый двигатель cd rom

Он имеет маркировку 0550902, чуть ниже 15RF 172KP, хотя можно прочитать и слитно, получится 15RF172KP. Так же маркировка на шлейфе 3 e232171. С обратной стороны выгравировано SM15DD — это тип винта двигателя.

После длительных поисков datasheet я нашел каталог продукции фирмы MOATECH, в котором и упоминается данный двигатель из сд привода. Это двигатель SPS-15RF-172KP, в каталоге есть небольшое упоминание SPS-15RF Type, где присутствует позиция 172FH.

Пусть последние буквы маркировки и не совпадают, но думаю, что это одно и то же. Давайте теперь посмотрим, что же это за шаговик такой.

Характеристики шагового двигателя
В табличке есть данные по сопротивлению обмоток, 10 Ом на обмотку, я проверил — мультиметр показал 10 Ом. Так же можно увидеть угол поворота — 18 градусов на шаг. И, самое важное, напряжение питания двигателя — 5 вольт. Идеально для использования с AVR микроконтроллерами или Arduino.
Этот двигатель dvd привода имеет две фазы, видим, что он биполярный (это должно быть и так ясно, исходя из количества выводов). Для таких двигателей необходимы специальные драйвера управления, в следующей статье будем собирать свой драйвер на полевых транзисторах. Это обусловлено их принципом работы. Давайте посмотрим, как управлять биполярным шаговым двигателем.

Распиновка шагового двигателя
Тут все предельно просто, имеем четыре вывода и две обмотки — по два вывода на обмотку.

Я промаркировал выводы обмоток приписав плюс и минус дабы не путаться где первая обмотка, а где вторая, хотя было бы более правильно написать первый вывод и второй.

Управление биполярным шаговым двигателем
Вот и добрались до вопроса как управлять шаговым двигателем. Это довольно сложный процесс в плане реализации, так как из-за наличия двух фаз нужно подавать напряжение на обмотку в разные стороны. Тоесть в какой-то момент мы подаем плюс на первый вывод первой обмотки, на второй вывод этой же обмотки минус, а в какой-то момент нужно подать наоборот — плюс на второй вывод первой обмотки и минус на первый вывод первой обмотки. Для того, чтоб двигатель вращался, ток на обмотки нужно подавать вот в такой последовательности

Я привел схему подачи тока на биполярный шаговый двигатель в виде четырех полных шагов двигателя. Чтоб двигатель вращался, достаточно после четвертого шага выполнить первый шаг и продолжить дальше. Чтоб двигатель вращался в обратную сторону, то шаги нужно выполнять с обратной последовательности, например 4-3-2-1-4-3. и так далее.
Эта схема управления не такая уж сложная, но в плане подачи тока могут возникнуть затруднения. Но об этом мы поговорим в следующей статье, а сейчас давайте вернемся к нашим двигателям. Я описал только один, а у меня их два.

Второй двигатель выглядит точно так же, как и первый, но имеет другую маркировку — 172F p10816H1. Тем не менее это тот же самый SPS-15RF, который с этой же буквой F после 172 есть в первой позиции таблички из каталога. Так что идентификация обоих двигателей успешно произведена, технические характеристики определены и можно приступать к повторному использованию этих шаговиков.

Arduino.ru

Управление шаговым двигателем CD-привода

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Здравствуйте, есть вопрос к опытным ардуинщикам.
Когда я начал осваивать ардуино, то сразу же приобрел для знакомства шаговый мотор с «драйвером» на ULN2003. Вопрос в том, можно ли подключить к биполярному шаговому двигателю из CD-привода ардуино через этот «драйвер»? Если да, то подскажите, пожалуйста, как.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Не выйдет на ULN2003, она умеет только ключами землю подавать униполярному (с общим соединением обмоток)

а у вас биполярник- две раздельные обмотки, нужен мост и защита от сквозных токов.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Не выйдет на ULN2003

Уважаемый, а почему не выйдет? Я подключаю через ULN2003 двигатель 28byj-48 5vDC. Дальше программно 1-2-3-4-1 и у меня все крутится. Я где накосячил?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Не выйдет на ULN2003

Вы сравниваете биполярник и униполярный двигатель. На Вашем вращение осуществляется поочередной подачей +5 на каждую ногу, а в CD/DVD поочередно меняются +5 и GND

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

У меня биполярный. Supereplosive пишет, что у него тоже биполярный. Раскажите, пожалуйста, чем отличается «подача поочередно +5 на каждую ногу» и «поочередно менять +5 и GND»? Я так понимаю у меня тоже меняется +5 и GND?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

А Вас не смутило, что в приведенном PDF схема имеет 4 контакта (как на биполярном движке), а рисунок моторчика 5 (как на 28byj-48)?

Разница в том, что по 4 проводам, в вашем случае, поступает +5 вольт, по очереди, а 5-й идет на землю. UNL2003 служит для того, чтобы превратить миллиамперы с вашей ардуины в амперы для вращения двигателя.

А вот для биполярного двигателя от CD/DVD нужен драйвер, который умеет как включать +5, так и землю.

Разница конкретно в следующем:

на 28byj-48 подаем на первый провод+5. потом на 2 и так по кругу.

на CD/DVD мы должны подать +5 на первый прово и GND на 2й. потом +5 на 3-й и GND на 4-й. Затем мы подаем GND на первый и +5 на второй. UNL2003 не может соединить с землей. Либо +5, либо ничего. Но не земля.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Прошу простить мою тупость, но прошу потратить пару минут и разъяснить.

В приведенном мной примере к БИПОЛЯРНОМУ двигателю 28byj-48 (я сделал вывод, что биполярный, так как на схеме приведенной в PDF нет связи между парами обмоток) подходит 5ть проводов. 5й провод передает на моторчик GND(имхо). Какая разница с БИПОЛЯРНЫМ двигателем из CD-DVD?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Схема неверна! На схеме биполярный двигатель (4 провода). На рисунке униполярный двигатель (5 проводов). Вот правильная, для 28byj-48 схема.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Чувствую, что вы правы, но не верить PDF’ке как-то сразу не получается. Т.е. получается, что ULN2003 подключает моторчик к +5? Т.е. у меня униполярный двигатель? Меня надули?

а может товарищу попробовать библиотеку Stepper.h, она прямо так работает:

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

28byj-48 — это самый известный и дешевый униполярник. На ebay вместе с драйвером стоит 90 рублей.

Драйверы для биполярника, насколько я знаю, стоят дороже.

0 это 0. GND это GND

В униполярном двигателе 1 — ток идет (+5 -> GND), 0- ток не идет (+5 -> GND).

В биполярном ток идет сначала в одну сторону от (+5 -> GND), потом в обратную (GND Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Для шаговика из DVD есть A4988 и аналоги

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Вот тут работает на меге 2560 и l298.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Пытаюсь подключить аналогичный драйвер к двигателю из CD-ROM, но почему то не работает нужен совет что не так ?

Двигатель подключен к пинам 1В, 1А, 2А, 2В как на схеме у 4ishops

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

если фото вашей схемы, думаю что минимум это ваша проблема: 8.2-V to 45-V Operating Supply Voltage Range

и что там у вас с пином Enable input — может его притянуть нужно согласно логики. к земле.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Мой макет с двух ракурсов вот:

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Можно мои пять копеек.

Да все вы можете подсоединить как угодно. И дрыгаться будет мотор как угодно. Только воть чтоб дрыгался как хочется вам люди советуют для этой хрени скажем «биполярник» вам лучше всего прменить вот такую хрень «водитель мотора с выходом по принципу H-моста«. Смотрим на мио фото здесь на форуме. Вникаем изучаем. Чем я там развлекался СД-ромным.

Ищем тут по форуму мои исходники, что тут накидал. По словам водителей моторных 😉

L298 — это просто ключи по схеме H-моста кода писать поболей чем варианты пниже

A4988 — это Н-мосты но уже слушающие по двум проводма Направление Шагать DIR STEP

A3957 — это тоже Н-мосты аналогичные верхним. На вкус и цвет товарища нет.

На фото внизу пара ДВД-механик Пара ЛегкихДрайверов(A3957) Одна ведруинка Один светик. Там пара биполярных моторчиков уверенно шагающих начиная с 6.5 вольта.

ULN2003 это просто 6 ключиков тоже моторы дрыгаться будут. Но неудачно дрыгаются. На вкус и цвет товарища нет.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Мой макет с двух ракурсов вот:

чегой — то я не узрел на вашем фото внешнего питания 🙂 8.2-V to 45-V Operating Supply Voltage Range

Уважаемый art100 — подскажите товарищу, им хватает 5в для старта. да еще и ток мотором вытягивать с платы ардуино.

короче говоря Pik_333 , разберитесь с питанием. art100 — посоветуйте напряжение внешнего источника для СД моторчиков.

а уже потом с кодом можно шаманить.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Биполярник подразумевает смену полярности питания, что собственно понятно из названия. Правильно написали ребята, нужны или специальные драйверы или Н- мост. Но запустить через сборку Дарлингтона тоже можно, чисто поиграть, но не долго, греться будет все, даже от такого мелкого движка. Для того, чтоб двигатель шагал в полный шаг, на обмотки поочередно нужно подавать следующую последовательность импульсов со сдвигом фазы в 90 градусов. Примем, что первая обмотка имеет выводы 1 и 2 и вторая соответственно 3 и 4, 1 и 3 выводы, это начала обмоток. Тогда нужно подать на 1 плюс, на 2 минус, потом на 3 плюс на 4 минус, далее на 1 минус, на 2 плюс, далее на 3 минус на 4 плюс и потом вновь все сначала. Сдвиг фазы на каждом шаге для полношагового режима 90 градусов. Организовать(для баловства, только попробовать, недолго) можно используя 4 транзистора сборки Дарлингтона или полевики и биполярники соответственно ограничив токи резисторами, обмотки подключаются к 4 пинам, которые коммутируют минусы на нагрузку, для смены полярности , эти 4 силовые выхода подтягивают к плюсу питания через резисторы 20 Ом и не менее 2 Ватт. Все это лепка и будет греться, но запустить и проверить скетч можно. Для реального использования нужен Н — мост. Набирите в гугле драйвер биполярного двигателя, инфы море. Есть у меня и скетч, запускал и такой движок и трехфазный от hdd, чисто поиграть, ради собственного опыта. На работе все, если не найдёте в инете, могу посмотреть все. Для указанного в первом посте движка нужно 12 вольт, для этого в указанной в том же посте платка есть специальный вход питания. Посмотрите даташит на микросхему или схему включения платки.

Добавлю: добрался до работы, вот ссылка, там все есть и схема для проверки работоспособности и скетч. Я правда все лишнее выбрасывал, делал просто чередующееся в одну и потом в другую сторону вращение для поиграться.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Мой макет с двух ракурсов вот:

чегой — то я не узрел на вашем фото внешнего питания 🙂 8.2-V to 45-V Operating Supply Voltage Range

а уже потом с кодом можно шаманить.

Видишь суслика ? Нет? А он там есть.

В правом нижнем углу питатель. На нем щупы от вольтметра красный черный. На питателе выход мимнимальный 6.5 вольта чтобы:

Моторам 5 вольт хватает. Драйверочкам моторов нет. Только с минимальных 6.5 вольта начинают ардуинку слушаться и управлять моторами. Так что деалайте что хотите но будьте готовы драйверочкам моторв дать побольше.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Пытаюсь подключить аналогичный драйвер к двигателю из CD-ROM, но почему то не работает нужен совет что не так ?

Двигатель подключен к пинам 1В, 1А, 2А, 2В как на схеме у 4ishops

Батенька вижу ваш драйверочек и не вижу

1 где питание минимум 8.5 вольт а проще 12 вольт?

2 где разрешение на подачу высокого напряжения (допустим 12 вольт) на катушки мотора. 1-ая нога ENABLE на землю по умолчанию?

Щас дальше посмотрю. Драйверок новомодный но подключение смотрю колассическое как у проверенного старичка А4988. Значит кроме отличия в максимальной микрошаганутости 1:16 1:32 различий нет.

3. SLEEP тоже к земле притянуть закоротить.

4. вообще принцип какой Все зделано так чтобы работать сутками без остановок поэтому спячкой и снятием высокого напряжения если не вы то микроконтроллер должен беречь в секунды простоя. По умолчанию земля кругом и все в землю затягивается. Кроме резета который уже затянуть в плюс слаботочного 5в питания. Радиаторчки не забудьте приклеить из комплекта. Потому как в таком режиме все Енабле и Спать в земплю мотор будет удерживатся током то есть греться. Отладить хватает. Пальцем щупайте контроллируйте нагрев.

Ваш леонардо должен иметь стабилизатор и прекрасно от 9 вольт работать. Ваш драйверочек 8855 тоже 9 вольт любить должен не перегреваясь. Вашему моторчику многовато 9 вольт но не сгорит. Поищите 9 вольт питание 500мА. Немного. Тютелька в тютельку. И не перегреется драаверок. Опасайте перепутки высокого напрячжения и низкого напряджения сгорит сразу без дыма и предупреждений. Этот тип драйверов никто не ремонтирует.Он так зделан чтобы просто заменять. Обычно я их не менее 5 штук за раз покупаю. Дешевые ведь.

Короче выкинте ту схему по которой собираете. Берите правильную. Для теста годится. В промышленном станке добавить только охлаждающие режимы.. Все свободные важные ногои в воздухе не болтаются. А вы смотрю желтым проводом типа охлаждение и резет накосячили и енабле высокого не разрешили. Тут автор может в земплю а может рулить нагревом в режиме простоя удержания сиреневым. А оранжевым из спячки слаботочку по любому вытянет потому как резет внутри уже в +5в подтянуты. И очень важный кандер от пробоя. Хотя народ думает это для сглаживания. Сглаживание да не то. Когда на мотором механика крутит. Мотор генерирует не балуй. А тут рядышком кандер сжирает импульсы иначе Н-мост сгорает только в путь. Защитных 8 штук мощных на 2 амера диодов нет. Внутренние конструктивные жидкие только на слабых моторах спасают или если механика не крутит моторм. Ваш случай. Мотор вообще некакой там и 1 ампера по 12 вольтам не будет.

Я эти «дрова еще не жог». Если получится отпишитесь.