Les moteurs pas à pas



Description
Le 6 fils
Le 4 fils
Les circuits spécialisés
Le soft
Le hard

Description

Les moteurs pas à pas sont classés en 2 catégories: les 6 fils (2 bobines à point milieu) et les 4 fils (2 bobines sans point milieu). Ils sont relativement faciles à mettre en oeuvre, pour peu que l'on saisisse bien leur fonctionnement. Ils ont toujours deux bobines, le 6 fils ayant en plus un point milieu sur chaque bobine. Le 4 fils est plus puissant, mais moins fin en résolution.

Vu de la commande (par µprocesseur en général), le fonctionnement est identique. Il s'agit de générer des courants déphasés sur les 4 points A0, A1, B0 et B1. La vraie notation serait A, Abarre... mais pas facile à représenter en HTML!

Sens horaire (B0 est en avance sur A0)

Sens anti-horaire (B0 est en retard sur A0)

On constate que l'on peut facilement générer les signaux A1 et B1 à partir de A0 et B0. Je conseille un 7414 qui a l'avantage d'être triggérisé. Inconvénient: On ne peut pas travailler en demi-pas, mode qui n'est de toute façon pas représenté ici. On constate également qu'il y a toujours deux signaux actifs, ce qui veut dire un courant de repos important, mais normal pour un moteur pas à pas.

Le moteur pas à pas 6 fils


Le moteur pas à pas 4 fils



Les circuits spécialisés

L'ULN 2803 - Ce circuit est comparable à un octuple NPN de puissance. On l'utilise pour les petits moteurs 6 fils. Ne pas oublier de connecter la patte 10 qui connecte toutes les diodes d'anti-retour internes!

Le 293D - Ce circuit est un quadruple Push-Pull de puissance (pas des mégawatts quand même!) avec diodes anti-retour intégrées. Il sert à faire des montages en ponts et c'est exactement ce qu'il faut pour des moteurs 4 fils! Ne pas oublier de connecter les 2 enables au VCC!

Le soft

Le soft contient une séquence d'initialisation qui correspond à un positionnement mécanique. L'avantage du moteur pas à pas, c'est qu'on sait toujours dans quelle position il est, pour peu que l'on compte les impulsions que l'on envoie! Encore faut-il savoir où il est au démarrage, c'est le rôle de la séquence d'initialisation. Soit on fait "bourrin" (99% des cas), c'est à dire que si le moteur peut se déplacer de 1000 pas de butée à butée, par exemple, on lance un déplacement de 1100 pas, pour être sûr qu'il démarre bien en butée. La mécanique fait des bruits désagréables en butée, vous ne l'avez jamais entendu? Sur un lecteur de disquettes ou un plotter, huuum? Soit on fait "riche", c'est à dire que l'on place un fin de course sur une des deux butées et on fait tourner le moteur jusqu'a ce qu'il arrive en butée. Ca consomme quand même une entrée supplémentaire sur le µprocesseur.

La gestion proprement dite du moteur est une routine à qui on passe en paramètre le nombre de pas a effectuer ( en notation signée, forcément). Cette routine doit incrémenter ou décrémenter la position en code gray sur 2 bits (On a vu plus haut que 2 bits suffisent à générer les 4 signaux). Pourquoi du code Gray? Tout simplement parce que la caractéristique de ce code est que un seul bit à la fois change. Comparez les signaux A0 et B0 et constatez. Le code gray sur 2 bits, c'est de la rigolade: 0-1-2-3 devient 0-1-3-2! A vous de jouer!

Le hard

Le hard, c'est un schéma et une carte. Les .sch et .brd, c'est du EAGLE 3.5, le gif,c'est juste le schéma... description sommaire: Par un connecteur 10 points on reçoit le 0V, le 5V et les voies A et B de la carte CPU. Par un bornier 2 points, on ammène la puissance pour le moteur 6 fils et le moteur 4 fils, qui sortent sur des borniers 4 et 6 points..

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