Tällä sivulla kerron jotakin askelmoottoreista ja niiden ohjaamisesta. Kaikenlaiset virittelijät saavat varmasti virikkeitä omiin kokeiluihinsa luettuaan tämän sivun.

Askelmoottoreita on helppo ohjata esimerkiksi tietokoneen avulla. Esittelen tällä sivulla muutaman yksinkertaisen tavan ohjata niitä PC:llä. Näitä ohjeita sopivasti soveltamalla voit ohjata stepperiä lähes millä tahansa laitteella, josta saat aikaiseksi sopivat ohjaussignaalit.

Mikä askelmoottori on?

Askelmoottori eli stepperi on moottori, jota ohjataan askeltaen. Askelmoottori ei siis pyöri vapaasti, vaan sille on kerrottava, mihin suuntaan sen on pyörittävä ja kuinka paljon. Jotkut ehkä kuvittelevat, että askelmoottorin ohjaaminen olisi hankalaa. Se ei todellakaan ole sitä, vaan joissakin tapauksissa jopa naurettavan helppoa.

Askelmoottoreita

Mihin stepperiä voi käyttää?

Askelmoottoreita voi käyttää mitä moninaisimpiin sovelluksiin. Esimerkkejä:

• Kääntyvä Web-kameran jalka
• Levykeaseman lukupään siirtely
• LOGO -ohjelmointikielellä ohjailtavaan lattialla hääräilevään Turtleen (kilpikonna)
• Erinäisten luukkujen aukominen ja sulkeminen
• Skanneri (discossa se laite, joka piirtää lattiaan niitä "laserkuvioita")
• käännettävä kohdelamppu

Lisää käyttötarkoituksia ei varmaankaan kenenkään ole vaikea keksiä. Siitä vaan sitten rohkeasti rakentelemaan. Olisi kiva jos joku ohjeistani jotakin oppinut vaikka raportoisi minulle jotakin projektistaan.

Askelmoottorin ohjaustyypit

Askelmoottoria voi ohjata useammalla tavalla, riippuen käyttötarkoituksesta. Alla olevassa taulukossa on hieman selvennetty asiaa:

Yleistä kytkennöistä

PC:hen liitettävät stepperikytkennät, joita tällä sivulla on, liitetään printteriporttiin (LPT1:) ja kuvissa vasemmalla puolella olevat tekstit ovat LPT-portin signaalin nimi ja pinninumero. Oikealta puolelta löytyy askelmoottorille menevien signaalien nimet. Ylälaidassa ovat tarvittavat käyttöjännitteet, jotka voidaan ottaa vaikkapa PC:n virtalähteen johdoista.

Kytkennät ovat täysin toimivia, mutta parantamisen varaakin niissä kyllä on. Olen jättänyt kytkennät yksinkertaiseksi, että ohjauksen idea tulisi selkeämmin esille. Parannuksina voisi vaikka olla ulkoinen virtalähde stepperille ja PC:n ja kytkennän välinen erotus vaikkapa optoerottimilla sekä sulakkeen lisääminen jännitesyöttöön.

Suosittelen käyttämään kuvissa näkyvää 12V zenerdiodia, vaikka se ei olekaan aivan pakollinen. Sen tehtävänä on suojata virtalähdettä.

Nelilankainen ohjauskytkentä

Tällä kytkennällä voit askeltaa askelmoottoria sekä puoli- että kokoaskelia sekä myötä- että vastapäivään. Jokaista stepperin käämiä ohjataan erikseen PC:llä, joten ohjaukseen tarvitaan neljä johdinta.

Tähän kytkentään löytyy ohjelmointiesimerkkejä Downloads -sivulla. Esimerkit on tehty BASICilla, PASCALilla ja C:llä. Huom! Esimerkit eivät toimi sellaisenaan kaikissa windowseissa ,koska Windows ei anna ohjata LPT-porttia suoraan, vaan vaatii DLPortIO -ajurin, jonka saa haettua esimerkiksi Scientific Software Tools, Inc.:n sivuilta.

Kaksilankainen ohjauskytkentä

Tällä kytkennällä voit askeltaa askelmoottoria vain kokoaskelia, mutta edelleen molempiin suuntiin. Joissakin tapauksissa tämä on silti parempi tapa, koska tässä säästää kaksi datalinjaa.

Kaksi ohjaussignaalia tuodaan siis PC:ltä ja toiset kaksi muodostetaan kytkennässä neljän 1kohm vastuksen avustuksella. Tosin haittapuolena on,että kytkentä tarvitse myös 5V käyttöjännitteen.

Muita ohjauskytkentöjä

Ylläolevalla kytkennälläkin voi askelmoottoria ohjata. Ohjaaminen on varsin yksinkertaista: DIR-signaalilla kerrotaan pyörimissuunta ja STEP-signaalilla askelletaan moottoria askel kerrallaan. RESET-signaalihan onkin sitten luonnollisesti itsestäänselvyys. Tarkempaa tietoa SAA 1027-piiristä ja sen käytöstä löytyy luonnollisesti piirin datalehdistä.

Stepperin ohjaukseen soveltuvia piirejä

Klikkaa piirin kuvaa, niin näet sen isompana.

ULN 2003		ULN 2803		UCN 5804
SAA 1027			L293