“Interface para motores de passo – unipolar

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“Boas pessoal. Neste post mais um simples projeto. Trata-se de uma interface (com intuito mais educativo que funcional) que servirá para demonstrar o uso do motor de passo. Para nossa interface utilizamos o circuito integrado ULN2803 (datasheet). Muito comum no mercado e bem acessível, com custo entre R$1,50 e R$3,50 atende perfeitamente ao nosso propósito. Vamos analisar uma parte do datasheet (não é a tradução exata, alguns detalhes são acrescentados para melhor entendimento): EIGHT DARLINGTONS WITH COMMON EMITTERS (8 transistores Darlington com emissores em comum). OUTPUT CURRENT TO 500 mA (Corrente de saída em 500mA máx quando contínua). INTEGRAL SUPPRESSION DIODES (Diodos para proteção ao pico reverso das bobinas no interior do invólucro). OUTPUT CAN BE PARALLELED (As saídas podem ser conectadas em paralelo para aumentar a capacidade de corrente por fase). INPUTS PINNED OPPOSITE OUTPUTS TO SIMPLIFY BOARD LAYOUT (Pinos das entradas opostos às saídas para simplificar layout de placas).”

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“A imagem acima mostra o tipo de encapsulamento utilizado para o ULN2803A. Abaixo, a disposição interna do componente:”

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“É comum os iniciantes em eletrônica confundirem o esquema interno acima, de forma que ao ser aplicada uma tensão em qualquer pino marcado “IN”, deverá aparecer a VCC no respectivo pino “OUT”. É claro que isto não acontece. Na primeira parte do datasheet temos COMMOM EMMITERS ou seja, se temos 8 transistores em arranjo darlington e os emissores em comum (ligados ao GND), presumimos que nos pinos marcados “OUT” estão os coletores dos transistores. Vejamos a figura abaixo:”

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“Podemos perfeitamente entender por qual motivo não temos a VCC no pino “OUT” quando acionado o pino “IN”. Continuando a analise, este componente pode ser conectado à circuitos lógicos de controle do tipo TTL. Os comandos podem vir de uma LPT (porta paralela), Microcontrolador (exemplo: PIC, ATMEL, Basic Stamp), Placas Didáticas como Arduíno, e mesmo com portas lógicas TTL ou CMOS (desde que as cmos sejam alimentadas com 5v), etc. Como previsto nossa carga vai conectada ao pino “OUT” (coletores dos darlingtons) e à VCC. A Vce máxima é 50v. Isto é muito importante, pois é muito dificil encontra um pequeno motor de passo que seja para 5Vcc com corrente abaixo dos 500mA. São comuns motores de 24Vcc, encontrados nas impressoras deskjet e scanners, com corrente em torno de 200mA por fase. Nossa lógica de controle trabalha com 5Vcc e nossa carga pode ir até os 50Vcc com corrente máxima de 500mA por driver interno ao ULN2803. Para finalizar, o pino 10 (commom free wheeling diodes) deverá ser ligado à mesma VCC que alimenta nossa carga, e o pino 9 ao GND comum (principalmente se forem usadas fontes diferentes para carga e lógica).”

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“A imagem acima é um prévia do esquema completo. Percebam que os drivers internos foram ligados de 2 em 2. Isto é permitido, segundo o datasheet e temos ganho na corrente por fase que ficará em torno de 1A. Neste projeto, podemos fazer uso de duas formas: Operar manualmente atraves de 4 chaves táctil, com fins didáticos de mostrar como funciona o motor de passo. Operar por algum meio de controle, dos quais já foram citados. A próxima imagem, é a placa de circuito impresso proposta. Como a biblioteca do Proteus é um tanto carente preferi utilizar conectores inline de 3 pinos para os botões e para os mini jumpers. ”

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“Também foi colocado um regulador tipo 78l05, e 4 mini jumpers para selecionar entre manual e externo. Chaves táctil redondas de 2 terminais são perfeitas para este projeto. Basta omitir o pino central da posição designada à elas e soldar nas extremidades do conector de 3 pinos. ”

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“A imagem acima mostra o acabamento final do projeto. Como podemos ver, “externo” significa controle vindo de algum lugar através do conector “entrada”. Todos os 4 minijumpers devem estar mesma na posição, caso contrário o motor não irá girar. Para efetuar os passos manualmente, basta colocar os minijumpers na posição “manual” e pressionar as chaves sequencialmente no sentido que desejar.”

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