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Controle de Motor de Passo com PSoC (MEC100)

Neste artigo de 2008 descrevemos um controle de passo da Cypress com base em documentação do próprio fabricante. Sugerimos consultar o fabricante sobre a disponibilidade de obtenção dos componentes antes de escolhe-lo para uma montagem prática.

Motores de passo de todos os tipos são usados amplamente em uma infinidade de aplicações que envolve eletrônica e mecânica como eletrodomésticos, automatismos industriais e residenciais, etc.

Nesse artigo descrevemos o uso do gerador de seqüência aleatória (PSR) do PSoC (microcontrolador da Cypress) para controlar um motor de passo.

A aplicação parte do próprio princípio de funcionamento dos motores de passo que possuem enrolamentos que devem ser excitados seqüencialmente ou de forma controlada para fazer girar o motor ou levá-lo a uma posição determinada. Na figura 1 mostramos justamente o princípio de funcionamento de um motor desse tipo.

 

Princípio de funcionamento de um motor.
Princípio de funcionamento de um motor.

 

O sentido de rotação do motor depende do modo como os enrolamentos são excitados, o que é bem conhecido de todos que trabalham com isso tipo de componente.

Também lembramos que existem dois tipos básicos de motores de passo. O unipolar possui quatro bobinas que devem ser excitadas separadamente, possuindo a configuração mostrada na figura 2.

 

Motor unipolar
Motor unipolar

 

 

No caso do motor bipolar, temos dois enrolamentos apenas com a configuração mostrada na figura 3.

 

 

Motor bipolar.
Motor bipolar.

 

Família PSoC

A família PSoC da Cypress consiste em "arrays" que reúnem o processamento de sinais mistos, com um controlador on-chip. Os dispositivos dessa família são projetados para substituir sistemas múltiplos que sejam baseados em microcontroladores (MCUs).

Um dispositivo PSoC conta com blocos configuráveis de lógica analógica e digital, assim como uma interconexão programável. Essa arquitetura possibilita ao usuário criar configurações periféricas customizadas de modo a atender aos requisitos de cada aplicação individual.

Os dispositivos dessa família possuem CPU rápida, memória flash de programa, memória SRAM de dados e portas I/O configuráveis, sendo disponíveis numa ampla gama de pinagens.

O que a Cypress sugere e a geração dos sinais de fase através de um shift register criado no próprio dispositivo PSoC. Na figura 4 mostramos como a seqüência de quatro fases pode ser criada com shift-registers.

 

As 4 fases que podem ser criadas.
As 4 fases que podem ser criadas.

 

O que se faz é usar o PSR (primary reference source) do dispositivo PSoC para gerar a seqüência. Esse PSR é formado basicamente por um shift-register conforme mostra a figura 5.

 

Shift Register
Shift Register

 

As conexões periféricas podem ser facilmente acessadas de modo a se obter um shif-register com as características da figura 4. Temos então o circuito completo do controlador de passo mostrado na figura 6.

 

Circuito do controlador de motor de passo.
Circuito do controlador de motor de passo.

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N° do componente 

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