Il controllo MM2001
Nella foto in alto potete vedere l'elettronica di controllo per i motori passo-passo
della macchina CNC, più precisamente si tratta della versione MM2001 0.62.
Sul sito CNC@NET potete trovare anche altre elettroniche, ma io ho preferito la MM2001
per un 2 buoni motivi, il primo è che gli integrati per i motori usati nella BB2001, cioé gli UCN5804,
sono poco comuni e anche piuttosto costosi, mentre la picachof, da cui in pratica deriva
la MM2001, non risulta aggiornabile nel software di controllo.
Quindi alla fine ho preferito scegliere la MM2001, vediamo quindi quali sono le caratteristiche di questa elettronica:
Pilotaggio di 4 motori passo-passo di tipo unipolare, con una corrente max di 1 ampere
e una tensione max di 50 volt.
I motori da utilizzare
Controllo della temperatura del filo automatico, via PC, o manuale (comodo se si usa
un software differente da quelli proposti).
Timer a 2000 o 4000 Hz.
Zener incorporati per una migliore gestione dei motori.
Tutto il circuito è controllato da un'unico microprocessore riprogrammabile e aggiornabile.
L'interfaccia di controllo si basa su un'unico Pic 16F874, che adeguatamente programmato riesce
a svolgere tutti i suoi compiti con pochi altri componenti esterni. Uno dei vantaggi di questo
pic è che al suo interno contiene già tutta l'elettronica per la sua programmazione, in pratica
basta inserire il pic vuoto sullo stampato, spostare il ponticello di programmazione, lanciare il
software di programmazione e nel giro di alcuni secondi il pic risulta pronto all'uso. I motori invece sono controllati
tramite un semplice driver ULN2803, che nel circuito è configurato per una massima corrente di
uscita di 1 ampere (hanno messo in parallelo le uscite). Anche se nelle foto non ci sono è una buona idea mettere un dissipatore di
alluminio sui driver ULN2803, infatti durante l'uso tendono a scaldare in maniera eccessiva.
Volendo è possibile sostituire l'ULN2803 con un ULN2804 il circuito funziona lo stesso, ma è
comunque preferibile usare il 2803, infatti il 2803 è progettato per segnali TTL (gli stessi del pic)
mentre il 2804 per tensioni da 6 a 15 volt (in teoria si starebbe un pò sul limite).
Fate molta attenzione quando acquistate il pic 16f874, infatti oltre ad essere disponibile nella
versione a 40 piedini c'è anche una versione più piccola da 28 piedini (che naturalmente non si
può montare senza costruire un adattatore) inoltre controllate la massima frequenza di funzionamento
del pic, il pic da utilizzare è il 16F874-20, il 20 sta per 20Mhz di clock, i pic con frequenza
inferiore non vanno bene (come i 16F874-04 e 16F874-10) perché il circuito funziona a 16Mhz.
In alternativa potete anche utilizzare un 16F877-20, il chip è praticamente identico al 16F874
tranne per il fatto che ha un memoria interna doppia, che naturalmente non verrà usata.
Che tipo di motore utilizzare?
A causa dell'elevata precisione richiesta il progetto non usa dei
comuni motori a spazzole, ma dei motori di precisione chiamati motori
passo-passo, questi motori hanno la caratteristica di potersi muovere
secondo prederminati angoli di rotazione. Questo angolo è di solito
scritto sul motore oppure, più comunemente, è indicato il numero
di passi (quindi l'angolo si ottiene facendo 360/numero passi), quindi
più passi ha il motore maggiore è la precisione di movimento. Il
rovescio della medaglia è che più passi ci sono, maggiori sono i
problemi di pilotaggio dei motori, in particolare c'é la
possibilità che il motore perda qualche passo quando deve girare ad
elevate velocita' di rotazione.
In commercio i motori passo-passo si possono trovare con vari numeri di passi,
i più comuni sono 48, 100 e 200 passi, inoltre i motori si dividono
in Unipolari, chiamati anche a 4 fasi, e Bipolari, chiamati
anche a 2 fasi (vedi immagine sotto). Il circuito MM2001 pilota
UNICAMENTE motori Unipolari quindi i motori Bipolari non vanno bene.
I motori passo-passo si trovano abbastanza difficilmente in commercio
e comunque mai a prezzi accettabili, l'ideale è quindi rivolgersi
presso gli sfasci di materiale elettronico, oppure presso chi vende
materiale surplus.
Un'altra alternativa sono le fiere di elettronica,
di solito si trovano abbstanza facilmente, io ad esempio li presi
proprio in una fiera, 4 motori
MAE da 200 passi li ho pagati intorno ai 5 euro al pezzo e sono
nuovi (in alto a destra potete vedere la foto).
Comunque quando li comprate ricordatevi di controllare che siano Unipolari,
che la corrente di pilotaggio sia pari o inferiore ad 1 ampere (l'ideale è
stare intorno ai 500ma) e che
la tensione massima di pilotaggio non superi i 50 volt. Per il numero di passi
pare che l'ideale sia di stare intorno ai 100 passi.
Ecco qualche indirizzo interessante dove trovare i motori;
Micromed (materiale surplus),
RS (nuovi),
Conrad (nuovi)
Ricordatevi di non collegare MAI i terminali del motore
ad una qualsiasi fonte di alimentazione, l'unico risultato che ottereste sarebbe
di bruciare un avvolgimento!!!!!!
I motori passo-passo si muovono solo se opportunamente pilotati.
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