Autor Tópico: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper  (Lida 11668 vezes)

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Offline Acruwer

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Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Online: 10 de Agosto de 2010, 13:48 »
Pessoal,

Estou fazendo meu TCC da minha faculdade e decidi fazer um controlador de motores de passo utilizando o método Chopper com o PIC16F872.
A intenção é que depois de pronto, caso funcione decentemente,eu disponibilize aqui no fórum para quem quiser utilizar.

A linguagem que utilizarei será o C, pois Assembly quero ficar distante.. ehheheh

A idéia principal será a de fazer o controlador com entradas opticamente isoladas, com buffer, utilizando o PIC para fazer a lógica do circuito, se possível, também isolar opticamente os Gates dos Fets dos pinos do PIC (não sei se isto é possível). O método utilizado será o Chopper, mesmo da CNC3AX.

Caso dê tempo, pretendo começar a implantar uma leitura de encoder na jogada, pra caso o motor perca passos, o drive compense esta perda, assim não perdendo a posição, aumentando assim a confiança no sistema...

Bom, começando as perguntas já, estou começando a mexer com os PICs, então não os conheço muito, estava pensando em utilizar o PIC16F628A, mas pelo que vi, caso queira colocar mais algum recurso, ficaria limitado, por isso dei uma pesquisada e achei este o PIC16F872 que possui conversores A/D, ao invés de somente comparadores de tensão.. será que sai alguma coisa com este?

Obrigado!

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #1 Online: 10 de Agosto de 2010, 15:10 »
A linguagem que utilizarei será o C, pois Assembly quero ficar distante.. ehheheh

Se quiser realmente dominar uC, aprenda assembly ...

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também isolar opticamente os Gates dos Fets dos pinos do PIC (não sei se isto é possível).

É possível, mas para que ?

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Caso dê tempo, pretendo começar a implantar uma leitura de encoder na jogada, pra caso o motor perca passos, o drive compense esta perda, assim não perdendo a posição, aumentando assim a confiança no sistema...

Me parece uma doce ilusão ... perdeu o sincronismo,  bau-bau ... no máximo pode gerar um alarme ...

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estava pensando em utilizar o PIC16F628A, mas pelo que vi, caso queira colocar mais algum recurso, ficaria limitado

Depende do recurso ...

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o PIC16F872 que possui conversores A/D, ao invés de somente comparadores de tensão.

O que vc não precisa para o driver ...

Offline Acruwer

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #2 Online: 10 de Agosto de 2010, 15:27 »
Jorge,

-Sobre o isolamento, pensei em fazer, pois na CNC3AX tem aquele ci 74xxx que faz uma lógica na saída do L297, e geralmente quando entra em curto um FET, este 74xxx vai pro espaço, dai cheguei a conclusao, se entrar em curto o Fet, o PIC pode queimar também...

-Sobre o encoder, estava pensando em fazer para caso ocorra a perda de um passo durante o corte, por exemplo, ele automaticamente faria a comparação, "bom recebi 20 pulsos, e supondo quo o encoder tenha a mesma resolução do motor, terei de receber 20 pulsos do encoder, se não fico tentando mover até que os 20 pulsos sejam recebidos", isto seria ilusão?

-Sobre os PICs, você acha que somente utilizando os comparadores já consigo fazer funcionar a coisa? ´

Outra questão:

Bom, li os tópicos sobre o funcionamento das placas choppers, mas não encontrei em algum local como que é as formas de onda deste tipo de circuito? Seria tipo o do esquema abaixo? Não sei se ficou entendível, supondo que o motor está com a bobina energizada, existe um PWM que ajusta a corrente conforme o ajustado no trimpot, mas e como fica a forma de onda nos Gates dos Fets?  Fica tipo o desenhado?

Muito Obrigado!


Offline ivan braga

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #3 Online: 10 de Agosto de 2010, 15:35 »
   Boa tarde Acruwer.

   Você informa que não conhece muito bem o PIC e pelo o que você descreve e deseja fazer, aconselho que o faça com um PIC18F, pois esse apresenta maior velocidade para processar as informações de passo e direção, chopper e ainda o possível encoder que você quer implementar.

   Lendo o datasheet do PIC18F2331, você verá que este não dispõem dos comparadores, mais possui um modulo QEI para um encoder, procurando no site da Microchip as opções serão enormes.

   Tenha em mente, que o principal recurso de um PIC para implementar o chopper são os comparadores. Pode até usar o ADC para tal, mais não seria o ideal.

   Se você esta com disposição, os DSPICs cabem muito bem no contexto que você apresenta. Pois me encontro fazendo "quase" o mesmo que você, só que para motores bipolares e com micropasso.

   Outro detalhe muito importante que você deve levar em conta são as ferramentas que deseja usar.

   Como por exemplo, o compilador que vai usar. O CCS é muito fácil, pois esconde as “mandracarias” feitas para se chegar ao resultado pretendido. O MIKROC funciona quase do mesmo jeito que o anterior, porém com este você terá que ‘setar’ algumas coisas manualmente. O C18, este costumo dizer que é quase um assembly disfarçado, pois tudo será feito por você, sem as mandracarias dos outros, mais ainda é C.

   Bom, já escrevi demais.

   Qualquer duvida, estamos ai.

   Ivan B.

Offline Acruwer

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #4 Online: 10 de Agosto de 2010, 15:46 »
Ivan,

O compilador que possuo é o CCS rodando direto no MpLab...
sobre o encoder, minha idéia seria a de fazer primeiro o básico funcionar, e depois, se der tempo implementar algumas "frescuras" no controlador..
Você saberia me informar um PIC da linha 18 que possua os comparadores que são necessários para o circuito chopper?

Obrigado!

Offline ivan braga

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #5 Online: 10 de Agosto de 2010, 15:47 »
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Caso dê tempo, pretendo começar a implantar uma leitura de encoder na jogada, pra caso o motor perca passos, o drive compense esta perda, assim não perdendo a posição, aumentando assim a confiança no sistema...

Me parece uma doce ilusão ... perdeu o sincronismo,  bau-bau ... no máximo pode gerar um alarme ...

Concordo com o Jorge, mais não é impossivel.

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"bom recebi 20 pulsos, e supondo quo o encoder tenha a mesma resolução do motor, terei de receber 20 pulsos do encoder, se não fico tentando mover até que os 20 pulsos sejam recebidos", isto seria ilusão?
Desta forma acho dificil.

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Bom, li os tópicos sobre o funcionamento das placas choppers, mas não encontrei em algum local como que é as formas de onda deste tipo de circuito?

http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1824&appnote=en012151


Offline ivan braga

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #6 Online: 10 de Agosto de 2010, 15:54 »
Você saberia me informar um PIC da linha 18 que possua os comparadores que são necessários para o circuito chopper?
PIC18F2321, mais se você quer apenas entender como o chopper funciona, o 16F628 cabe muito bem, já fiz uma controladora com este PIC, inclusive na epoca publiquei aqui no forum.

Offline Acruwer

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #7 Online: 10 de Agosto de 2010, 16:00 »
Muito obrigado Ivan

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #8 Online: 10 de Agosto de 2010, 16:06 »
dai cheguei a conclusao, se entrar em curto o Fet, o PIC pode queimar também ...

Bom, vc tem que providenciar excitação adequada para os FETs e não me parece que a conexão direta ao PIC seja a melhor solução ... os optoacopladores podm ser usados, mas tb não sei se são a melhor solução ... eu pensaria em drivers específicos ...

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isto seria ilusão?

Isto seria: " ... pra caso o motor perca passos, o drive compense esta perda ..."

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Sobre os PICs, você acha que somente utilizando os comparadores já consigo fazer funcionar a coisa?

Com certeza.

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Bom, li os tópicos sobre o funcionamento das placas choppers, mas não encontrei em algum local como que é as formas de onda deste tipo de circuito?



http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/

Offline Acruwer

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #9 Online: 10 de Agosto de 2010, 16:27 »
Muito Obrigado Jorge e Ivan,
Agora já tenho material para estudar hoje à noite.. ehhehe
Obrigado!

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #10 Online: 10 de Agosto de 2010, 16:33 »
Concordo com o Jorge, mais não é impossivel.

É impossível. É bom lembrar que motores de passo são síncronos e que a perda de passo implica em perda de sincronismo ( stall ), o que é irrecuperável.

Encoders são utilizados em alguns sistemas para paralizar a operação em caso de erro, não para recuperação.

É bom lembrar que isto tb é válido para sistemas em malha fechada, servos. Corre por aí a falsa noção de que são imunes à perda de passos. Não são. Via de regra os servos toleram o atraso de alguns passos, mas excedido o limite o sistema para (ou deveria parar).

Offline Acruwer

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #11 Online: 19 de Agosto de 2010, 07:41 »
Pessoal,

Só pra avisar vocês, estou no desenvolvimento desta controladora, mas como irei utilizá-la em meu TC, primeiramente estou fazendo a parte teórica do trabalho (fundamentação teórica) e após irei fazer o desenvolvimento do Hardware.

A princípio utilizarei o PIC16F628A, pois percebi que tem bastante material pra consulta. O ideal seria utilizar um microcontrolador com mais recursos, mas como tenho pouco tempo pra desenvolver todo o trabalho (aprox 3 meses e meio), não posso incrementar muita coisa no drive, senão não acabo o projeto até este prazo... Depois que fizer este, pretendo utilizar um microcontrolador com mais recursos e fazer um drive melhor... mas isso só depois que eu conseguir entender o funcionamento de tudo que envolve estes acionamentos..

Abraços

Offline Acruwer

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #12 Online: 23 de Agosto de 2010, 19:49 »
Pessoal,

Dando continuidade ao meu projeto.

Estou estudando o esquema da CNC3AX, e notei que na saída do 79ls09 existem resistores de pull-up para 12V, lendo o datasheet deste componente, vi que ele suporta somente 5,5 V na sua saida. Ou seja, não estamos colocando tensão a mais nestas portas do CI??

Obrigado!

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #13 Online: 24 de Agosto de 2010, 08:23 »
Ou seja, não estamos colocando tensão a mais nestas portas do CI??

He, he, he ... Sim e não ;-)

Embora a data shit especifique 5,5V, o 7409 é usado há décadas para, por exemplo, excitar displays fluorescentes à vácuo, sob tensão de até 30V ...

Há outros CIs cuja especificação original é para aplicações sob "alta tensão", nada impede que os use ...

Offline Acruwer

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Re: Projeto e Desenvolvimento Controlador Chopper
« Resposta #14 Online: 24 de Agosto de 2010, 09:32 »
Jorge,

Devido a estar fazendo este trabalho como Tc da faculdade, tenho que ter provas que ele funciona nos 12V, ou seja, se no datasheet está escrito 5V, não posso utilizar mais que isso, mesmo sabendo que funciona, não é uma opção minha esta regra, mas é o orientador que dá a letra.. ehehehe

Estava pensando em utilizar optos 6n136 na saída do 74ls09, aguenta até 1 Mbit/s e sua alimentação vai até 15V, assim podendo utilizar 12 V. Outra alternativa seria substituir o 79ls09 pelo 74ls26, que aguenta até 15V na sua saída, o único problema é que ele é inversor também...

Pela sua experiência, qual seria a alternativa que poderia ter mais sucesso?

Muito Obrigado!

 

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