Den Aufbau eines Schrittmotors, sowie dessen Ansteuerung mit einem PC
möchte ich mit dieser Arbeit studieren.
Die ganze Hardware möchte ich in Module aufteilen, um die Module einzeln testen
zu können oder sie gegen andere auszutauschen. Folgende Module
werde ich erstellen:
- Schrittmotor
- Leistungsschaltstufe
- Interface (PC-Schnittstelle Schaltstufe)
Alle Teile müssen mit einer Versorgungsspannung von 12V betrieben
werden können und ausreichend überdimensioniert sein, damit ein
Defekt durch Überlastung verhindert werden kann. Um den PC zu
schützen muss der Motorschaltkreis (induktive Last) durch Optokoppler galvanisch
vom PC-Stromkreis getrennt sein.
Schrittmotoren werden durch direkte Ansteuerung einzelner
Wicklungen in Drehung versetzt. Die Wicklungen sind dabei fest
und ein Anker, der mit permanent Magneten bestückt ist, richtet
sich im Feld der Elektromagneten aus.
Mein Modellschrittmotor besteht aus vier selbstgewickelten
Elektromagneten welche rechtwinklig zueinander auf einem Holzbrett
befestigt sind. In der Mitte der Elektromagneten steht eine drehbare
Achse mit zwei permanent Magneten.
Alle Anschlüsse der Elektromagneten sind einzeln zu Klemmen geführt,
um alle Beschaltungsvarianten zu ermöglichen.
Link mit weiteren Infos über Schrittmotoren: http://www.holger-friedrich.de
Da ich den Motor zuerst möglichst einfach ansteuern will besteht die
Leistungsschaltstufe aus vier Transistoren mit denen jede einzelne
Wicklung unipolar (Strom fliesst nur in eine Richtung) angesteuert
werden kann, ein Ende der Spule liegt an Masse.
Die Versorgungsspannung von 12 Volt wird von einem Netzgerät zur Verfügung gestellt, zum Beispiel von einem alten PC-Netzteil (dieses Netzgerät fehlt auf dem Titelbild, stellvertretend liegt ein Schraubenzieher an seiner Stelle).
Interface (PC-Schnittstelle zur Schaltstufe)
Als Interfaceschaltung nehme ich eine alte 8-Kanal-Schalteinheit die ich schon vor ein paar Jahren gebaut habe.
Die Schalteinheit
wird mit einem Druckerkabel an die parallele Schnittstelle des
PC angeschlossen, die Schalteinheit selber hat eine Centronics-Buchse.
Weiterentwicklung
Nach dieser ersten Erfahrung mit der kompletten Ansteuerung eines
Schrittmotors, möchte ich ein neues Interface bauen welches die
Ansteuerung eines Schrittmotors über die serielle Schnittstelle (RS232)
ermöglicht.
