Driver para Motor de passo DRV8825 - Pololu
Esta é uma placa breakout para o driver de motor de passo bipolar DRV8825 que possui limitação de corrente ajustável, proteção contra sobretemperatura e seis resoluções de passo (1/1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 e 1/32). Ele opera de 8,2V a 45V, e pode fornecer até 1,5A por fase continuamente sem a necessidade de um dissipador ou ventilação forçada (podendo chegar a 2,2 A por bobina com ventilação forçada suficiente). Esta placa é fornecida com pinos header macho não soldados.
Atenção: Soldando os pinos header de forma que o silkscreen fique para cima e componentes para baixo conforme exemplo acima, pode limitar a amplitude de movimento do trimpot utilizado para o ajuste de corrente. Se você planeja soldar os pinos header desta forma, recomendamos que ajuste o limite de corrente antes de soldar o pinos.
Diagrama de conexão mínimo para interligar um microcontrolador ao driver de motor de passo DRV8825 ( Modo 1/1 full-step ).
Diagrama alternativo de conexão para interligar um microcontrolador ao driver de motor de passo DRV8825 ( Modo 1/1 full-step ).
Motores de passo normalmente têm um tamanaho de passo específico (e.g. 1,8º ou 200 passo por revolução), que se aplicam a passos cheios. Um controlador de micropassos como o DRV8825 permite resoluções maiores através alocações em passos intermediários, o que é alcançado energizando as bobinas com níveis intermediários de corrente. Por exemplo, controlando um motor em modo de um quarto de passo fará com que um motor de 200 passos por revolução tenha 800 micropassos por revolução utilizando 4 níveis diferentes de corrente.
As entradas (MODE0, MODE1 E MODE2) para seleção da resolução (tamanho de passo) permite a seleção das seis resoluções de passo disponíveis de acordo com a tabela abaixo. As três entradas possuem internamente um resistor de pull-down de 100 kΩ, então deixando estes dois pinos de seleção desconectados resultará no modo 1/1 full-step. Para que os modos de micropasso funcionem corretamente, o limite de corrente deve ser ajustado baixo o suficiente (veja a seguir) de modo que a limitação de corrente funcione corretamente. Caso contrário, os níveis d corrente intermediários não serão mantidos corretamente, e o motor pode escorregar alguns passos.
Low Low Low 1/1 Full step
High Low Low 1/2 Half step
Cada pulso na entrada STEP corresponde a um micropasso do motor de passo na direção selecionada pelo pino DIR. Estas duas entradas possuem internamente resistores de pull-down de 100 kΩ. Caso você queira rotação em apenas um sentido você pode deixar o pino DIR desconectado.
O chip tem três entradas diferentes para controlar seus estados: RESET SLEEP e ENBL. Para mais informações sobre estes modos, veja o datasheet. Por favor, note que o driver mantém a entrada SLEEP conectada ao GND através de um resistor de pull-down interno de 1MΩ, e mantém as entradas RESET e ENBL conectadas ao GND através de um resistor de pull-down interno de 100 kΩ. Os estados padrão RESET e SLEEP previne que o drive opere; estes pinos devem ser levados a nível lógico alto para habilitar o driver (que podem ser ligados diretamente ao nível lógico alto 2,5 e 5,5 V, ou podem ser controlados dinamicamente, ligando-os a saídas digitais de um microcontrolador). O estado padrão do pino ENBL é driver habilitado, sendo assim este pino pode ser deixado desconectado.
O DRV8825 também possui uma saída de falha FAULT que vai para nível lógico baixo sempre que os FETs da ponte-H estão desativados como resultado de proteção por sobrecarga ou desligamento térmico, ou enquanto o bloqueio de subtensão estiver desabilitando o chip. A placa do driver conecta este pino ao pino SLEEP através de um resistor de 10k, que atua como um pull-up de falha sempre que SLEEP é externamente levado a nível lógico alto, de forma que nenhum pull-up externa é necessária no pino FAULT. Note que o driver inclui um resistor de 1.5k de proteção em série com o pino FAULT que faz com que seja seguro para conectar este pino diretamente a uma fonte de tensão lógica, como acontece se você usar essa placa em um sistema projetado para o A4988. Para prevenir que falhas levem o pino SLEEP para nível lógico baixo, qualquer resistor de pull-up externo que você adicionar à entrada SLEEP não deve exceder 4.7k.
O DRV8834 suporta esta limitação de corrente, e o potenciômetro de ajuste na placa pode ser utiizado para determinar o limite de corrente. Um dos modos de ajustar este limite de corrente é colocar o controlador a toda velocidade em modo de passo cheio e medir a corrente através de uma das bobinas sem ajustar a entrada de STEP. Como as duas bobinas estão sempre limitadas em 70% em modo de passo cheio, a corrente medida será 0,7 vezes o limite de corrente deste motor.
O DRV8825 tem uma taxa máxima de corrente de 2,5A por bobina,mas os resistores de medição de corrente suportam apenas 2,2A e a corrente atual que você pode fornecer depende de quão bem refrigerado você consegue manter o CI DRV8825. A placa do circuito impresso foi desenvolvida para drenar calor do chip mas para fornecer mais do que 1,5A por bobina um dissipador de calor ou outro método de refrigeração é necessário.
Note que medir a corrente drenada na alimentação não necessariamente fornece uma medida da corrente na bobina. Como a voltagem de entrada do driver pode ser significativamente mais elevada que a tensão da bobina, a corrente medida na fonte de alimentação pode ser mais baixa que a corrente medida na bobina do motor (o driver e a bobina atuam como uma fonte de alimentação abaixadora do tipo step-down). Além disso, se a voltagem de alimentação for muito alta comparada àquela necessária para o motor atingir corrente ajustada, o duty cycle será muito lento, o que também acarreta em diferenças significativas entre as correntes média e RMS. Adicionalmente noqte que a corrente da bobina é uma função da corrente limite ajustada, mas ela não é necessariamente igual à corrente limite ajustada. A corrente atual através de cada bobina muda a cada micropasso. Veja mais detalhes no datasheet do DRV8825.