Calcula los usuarios online de tu web o blog

Proyectos

Driver Bipolar 16f84a-LB1845

 

Este es uno de los primeros drivers que arme, esta formado por el integrado LB1845 y un PIC 16f84a. El LB1845 se encuentra en muchas de las impresoras Epson, yo lo saque de las Stylus 400 que desarme para armar la maquina, y lo utilice para controlar los motores EM-257 y EM-258 de dichas impresoras.

El LB1845 no es más que un puente H de 1.5A 45V que tiene integrado el control de corriente, con lo cual junto con un PIC para controlarlo se puede armar un muy buen driver.

Circuito del driver:

Parte movil del eje Z

Click para ampliar

Valores de componentes indicados e la oja de datos, para Re que es la resistencia shunt utilizada para medir la corriente se reemplazo por dos en paralelo de 1.5 ohm, también se puede utilizar las que están en las placas de las impresoras junto al LB1845 que son de 0.82, en este caso iría una sola en lugar de cada paralelo.

 

Como se ve el circuito no es mas que lo que dice la hoja de datos del LB1845, el pic solamente comanda el miso a trabes de 7 bit´s según las seńales provenientes de la interfaz. Estas seńales provenientes de la interfaz son 3, Dirección, Paso y Enable, la distribución de las seńales del conector IDC10M es siempre la misma, podrán observar esto en el proyecto de la Interfaz CNC, con lo cual se puede intercambiar sin problema este drivers con cualquiera de los que e desarrollado.

 

La manera que se controlan los drivers con estas 3 seńale s es la siguiente:

Mientras el Enable este activo el driver trabaja normalmente, cuando no lo esta se debe apagar el driver, para que el driver sea compatible con los drivers que utilizan el integrado L297 el enable es activo por bajo, ya que en dicho integrado el enable esta negado.

Si el enable esta activo (en cero por ser activo por bajo) y llega al driver un pulso en el pin de Paso o Step lo que hace el driver es hacer un paso según, y lo hace en sentido horario o antihorario según el estado del bit dirección.

Si miramos la hoja de datos del LB1845 veremos la tabla con las seńales de control del LB1845, por ejemplo para hacer 1/2 pasos tenemos la siguiente tabla:

Parte movil del eje Z

El pic simplemente lo que hace es ir colocando esos estados que indica la tabla, por ejemplo si empezamos de la primer línea que seria el paso 1, cuando recibe un pulso en el pin de Step coloca las seńales de la segunda fila, al recibir otro pulso la siguiente, y cuando tiene que cambiar de sentido de giro, comienza a recorrerla hacia arriba, al ligar a la primera posición se sigue por la ultima, de manera similar si llegamos a la ultima recorriéndola de arriba hacia abajo se sigue nuevamente con la primera. Para esta configuración de 1/2 paso y utilizando los motores de las epson que son de 200 pasos para hacer girar el motor una vuelta entera debemos recorrer la tabla unas 50 veces, ya que por cada decorrido de la tabla se realizan 8 medios pasos y los motores por vuelta tienen 400 medios pasos.

Control de Corriente:

Como ya comente el LB1845 tiene integrado el control de corriente, esto significa que se encarga de generar el PWM. Este control de corriente se maneja mediante la tensión de referencia, Vref1 para una bobina y Vref2 para la otra bobina, como en un motor PAP las dos bobinas son iguales, este control lo hacemos junto, por eso ambos pines (Vref1 y Vref2) del LB1845 están unidos y el voltaje de referencia lo genero con un preset de 10K. La ecuación para calcular la Vref según el motor que queremos controlar es la siguiente:

Vref = Re * I mot

(tensión de referencia = R de cesado x Corriente de motor)

Esta tensión se regula con el preset que se encuentra en el driver, y debemos medirla con un tester, en los pines de Vref del integrado o sobre la pista que va al pin centran del preset, debe estar energizado el driver (+5V), no siendo necesario que este presente la tensión de alimentación de los motores.

I mot es la corriente del motor que pretendemos controlar y Re es la resistencia shunt del driver, el puente h del integrado se conecta a masa a trabes de dicha resistencia, por ende cuando energiza la bobina del motor por dicha resistencia circula la misma corriente que por la bobina, se aprovecha la caída de tensión de dicha resistencia para medir la corriente (I = V/R) y de esta forma controlar el PWM en base a la tensión de referencia, en si varia el PWM para mantener igual la Vref igual al valor de tensión que cae en Re. Recordar que para Re la hoja de datos recomienda un valor de 0.82 ohm, pero como no es un valor fácil de conseguir se pueden poner dos resistencias de 1.5 ohm em paralelo obteniendo asi 0.75 ohm que se acerca bastante a los 0.82, estas dos resistencias deben ser de 1/2 W, recordemos que por ellas circula toda la corriente de los drivers.

También existen una entradas digitales en el LB1845 para el control de corriente, son dos por cad bobina, con lo cual podemos obtener 4 estados de corriente por bonina, cero 1/3 2/3 el total. Pero este control es sobre el seteado mediante la tensión de referencia, no quiere decir que se puede prescindir de utilizar la Vref. Por ejemplo si regulamos la Vref para tener una corriente de 600 mA, podremos tener 0, 200, 400 o 600mA. Esto se usa para hacer 1/2 pasos y micro pasos, este integrado tiene la posibilidad de hacer hasta 1/4 de paso, o sea que un motor de 200 pasos ahora pasaría a tener 800, modificando levemente el código se puede hacer eso.

El control de corriente entonces nos permite usar una tensión mayor de alimentación en los motores, hasta 45V que es lo que soporta este integrado, en mi caso use la misma tensión que en las impresoras 42V, no confundir la alimentación de motor que se conecta en al bornera, con la alimentación de la lógica, que esta debe y no tiene que superar los 5V y llega a trabes de la interfaz por el conector ICD10 junto con las seńales de control. Para entender más porque se utilizan tensiones elevadas de alimentación para los motores paso a paso pueden ver el siguiente artículo: Control de corriente en un PAP y Tensión de alimentación.

 

Parte movil del eje ZParte movil del eje Z

Unas fotos de la placa armada.

 

Programa:

El programa del 16f84a esta hecho en asembler y compilado con el MPLAB IDE de microchip.

 

Descarga:

Proyecto completo con el PCB en PDF listo para imprimir y dos hex para el 16f84a, uno para paso simple y el otro para medio paso.