rozważania o CNC

Maj 20, 2018, 11:24:51
Witamy, Gość. Zaloguj się lub zarejestruj.

Zaloguj się podając nazwę użytkownika, hasło i długość sesji
Strony: [1]   Do dołu
  Drukuj  
Autor Wątek: STER3977L: projekt prostego sterownika na a3977  (Przeczytany 18127 razy)
markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« : Listopad 14, 2007, 01:19:40 »

STER3977L



sterownik STER3977L będzie wersją maksymalnie uproszczoną STER3977
układ ten będzie zawierał minimum koniecznych do pracy elementów
zapewniając łatwy i szybki montaż...

przedstawiam pierwszą wersję... nie testowaną
aby widzieć załączniki z projektem sterownika trzeba być zarejestrowanym na forum
« Ostatnia zmiana: Listopad 16, 2007, 10:58:41 wysłane przez markcomp » Zapisane

markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #1 : Listopad 14, 2007, 09:11:27 »

niewielkie zmiany PCB...
Zapisane

markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #2 : Listopad 16, 2007, 12:11:15 »

STER3977L: wersja 07 w PDFie



plik do odprasowania...
cdn.
Zapisane

markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #3 : Listopad 17, 2007, 12:49:15 »

opis rozłożenia elementów i mostków

Zapisane

markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #4 : Listopad 17, 2007, 12:54:38 »

wersja 08 kształtu PCB

wersja do odprasowania znajduje się w załączonym PDFie
« Ostatnia zmiana: Listopad 17, 2007, 01:05:09 wysłane przez markcomp » Zapisane

markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #5 : Listopad 17, 2007, 01:18:42 »

lista elementów wersji 08 STER3977L



AGND         goldpin
C1   1n        ceramiczny/monolityczny
C2    470uF/50V elektrolityczny
C3   .1u      ceramiczny/monolityczny     
C4   1n       ceramiczny/monolityczny     
C5   .2u      ceramiczny/monolityczny     
C6   .2u      ceramiczny/monolityczny     
C7    470uF/10V elektrolityczny       
C8   .1u      ceramiczny/monolityczny     
C9   .1u      ceramiczny/monolityczny     
C10  .2u     ceramiczny/monolityczny     
C11  .1u     ceramiczny/monolityczny     
C12  .1u     ceramiczny/monolityczny     
C13  .1u     ceramiczny/monolityczny     
C14  .1u     ceramiczny/monolityczny     
IN       gniazdo 5 PIN o rozstawie metrycznym... np. śrubowe
OUT   gniazdo 6 PIN o rozstawie metrycznym... np. śrubowe
PFD            goldpin
R1     0.2 lub 0.1 ohma SMD SMR-0
R2     0.2 lub 0.1 ohma SMD SMR-0
R3   2k        5mm
R4   2k        5mm
R5   2K        potencjometr wielobrotowy R-TRIMM64W
R6   2k        5mm
R8   30k      5mm
R9   30k      5mm
R16  2K        potencjometr wielobrotowy R-TRIMM64W
REF             goldpin
U1     A3977SED(KED)




Schemat wersji 08 STER3977L
« Ostatnia zmiana: Listopad 17, 2007, 01:26:34 wysłane przez markcomp » Zapisane

pawelpon
początkujący
*
Offline Offline

Wiadomości: 1


« Odpowiedz #6 : Grudzień 06, 2009, 12:25:07 »

Witam jestem zielony z elektroniki w związku z tym mam pytanie jak w tym sterowniku ustawia się kroki i wartość prądu.
Zapisane
markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #7 : Grudzień 07, 2009, 01:04:45 »

jak w tym sterowniku ustawia się kroki i wartość prądu.

prąd - ustawia się potencjometrem przyłączonym do wejścia REF (R16)
mierząc napięcie REF i znając wartość zastosowanych rezystorów pomiarowych prądu wyjściowego R1 i R2 - można wyliczyć prąd (formuła w datasheecie a3977)

mikrokrok 1/8 ustalony na stałę (MS1 i Ms2)

drugi potencjometr - służy do ustawiania PFD - procentu gaszenia szybkiego i wolnego... to rodzaj kompensacji który poprawia  kulturę pracy silnika...
Zapisane

markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #8 : Styczeń 17, 2010, 10:20:36 »

otrzymałem parę pytań:

Cytuj
- R1 0.2 lub 0.1 ohma SMD SMR-0 (nie mogę znaleźć takiego typu, widziałem rozmiary 1206 i 0805, można prosić o jakiegoś linka?)

to jest trochę większy rozmiar stosowany w rezystorach mocy lub pomiarowych SMD
udało mi się takie rezystory kupić na giełdzie na Kasprowicza w W-wie

Cytuj
- R3 2k 5mm (takich nie widziałem, jednie krótsze 3.5mm), wszystkie rezystory (oprócz potencjometrów) 0.25W?
poza pomiarowymi - wystarczą jakieś małe rezystory... 0.25 lub 0.125
problem mocy właściwie nie występuje

Cytuj
- PCB wydrukować z pdfu jako 100%? Nie mam przy sobie elementów żeby zobaczyć jak wchodzą, ale na oko wydaje mi się za mała płytka. Przerwy też są cieniutkie. Mogę się mylić bo to będzie moja pierwsza płytka PCB. Tak ma być?

drukować pdfa z acrobata bez modyfikacji rozmiaru i będzie dobrze
to wydrukowane na papierze kredowym naprasowujemy a oczyszczoną miedź laminatu, namaczamy aż do rozmięknięcia a następnie usuwamy papier kredowy
dobrze oczyszczone + ew. korekta wstawiamy do trawienia...


Cytuj
Dodam, że będę sterował silnikiem o parametrach 12V, 0.5A. Sterowałbym ukł. za pomocą atmegi. Czy warto zabezpieczyć się na wejściach przez ukł. optoelektroniczne?

nie sądzę aby było to konieczne
zwłaszcza, że w planach jest sterownie małym prądem (małe zakłócenia)
warto jedynie przypilnować aby napięcie zasilania sterownika było bliskie 30V ale z zabezpieczeniem nadnapięciowym (opisane w dziale zasilacz)

silnik o tak wysokim napięciu (12V) nie będzie się kręcił bardzo szybko przy czoperze zasilanym jedynie z 30V (30V/12V to mała liczba... warto aby było z 20x)
Zapisane

NiechcialA
początkujący
*
Offline Offline

Wiadomości: 4


« Odpowiedz #9 : Styczeń 26, 2010, 12:01:06 »

Witam,

Konstruuje sterownik oparty na A3977 z procesorem (ATMega8) onboard sterowany po MODBus'ie (single slave)  lub i2c (multi slave).
Moje pytanie dotyczy podziału kroku. To znaczy czy warto przy nim manipulować celem poprawienia momentu przy wyższych prędkościach?
Sprzętowo nie jest to wielki problem gdyż wolnych pinów procka mi nie brakuje, jednak chciałem się dowiedzieć czy jest to GRA WARTA ŚWIECZKI, a może uzysk jest niewielki?
Ciekaw jestem czy istnieje też reguła, która mówi przy jakiej prędkości (przy jakim odkształceniu sinusoidy w kierunku trójkąta) należałoby zmienić podział kroku?

Jeśli ktoś zetknął się z tym problemem lub zechciałby poświęcić chwilę swojego czasu na przemyślenia, proszę o odpowiedź.

PS. Jeśli ktoś jest zainteresowany PCB i programem procka proszę o pisać to udostępnie.

Pozdrawiam Serdecznie   
Zapisane
markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #10 : Styczeń 26, 2010, 09:54:28 »

Moje pytanie dotyczy podziału kroku. To znaczy czy warto przy nim manipulować celem poprawienia momentu przy wyższych prędkościach?

tak - warto, większość poważnych sterowników z prockiem zawiera TO -> morfing kroku

punkt przejścia mozna podzielić na redukcje od 1/8... przez 1/4... przez 1/2.. a jak się da to nawet do 1/1
punkt przełączeń: dla prędkości 2..3obr/sek warto aby był już podział o 1/1 (lub ew. 1/2)

jeśli już ruszamy parametry, można pokusić się o zrobienie dynamicznej kompensacji "drugiego garba" sinusoidy... za pomocą PFD - JAK?... cóż w funkcj prędkości obrotowej zmieniać PFD
polecam oscyloskop do obserwacji zjawiska "drugiego garba"


Ciekaw jestem czy istnieje też reguła, która mówi przy jakiej prędkości (przy jakim odkształceniu sinusoidy w kierunku trójkąta) należałoby zmienić podział kroku?

zmiana podziału kroku może być zrobiona zanim sinusoida zamienia się w trójkąt... jw.




PS. Jeśli ktoś jest zainteresowany PCB i programem procka proszę o pisać to udostępnie.
zawsze warto przedstawić takie "obrazki" na forum Uśmiech
Zapisane

NiechcialA
początkujący
*
Offline Offline

Wiadomości: 4


« Odpowiedz #11 : Styczeń 27, 2010, 09:07:00 »

Witam,

Skoro "obrazki" są mile widziane to załączam schemat i widok PCB projektowanego układu
Schemat:

źródło:
http://and_111.republika.pl/Schemat2.gif

Na płytce znalazł się sterownik A3977 (w podstawce PLCC) procesor ATMega8 (może być też 168, 328), MAX232 i 8 wej. NAND.
Proszę o krytyczne uwagi co do schematu.
Jest też układ zabezpieczający przed przekroczeniem dopuszczalnego napięcia, i przekaźnik rozłączający zasilanie stopnia mocy w przypadku zaniku zasilania logiki. Na wyjściu układu zastosowałem diody relaksacyjne.
Wszystkie wolne porty procesora zostały wyprowadzone na złącza pinowe.

Widok PCB POPRAWIONY


Pozdrawiam serdecznie
« Ostatnia zmiana: Styczeń 30, 2010, 07:28:52 wysłane przez NiechcialA » Zapisane
markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #12 : Styczeń 28, 2010, 08:55:28 »

co do układu PCB

1. część A3977 powinna być zaprojektowana ja sterownik... to nie jest cyfrówka, to jest impulsówka
 powinny być spełnione zalecenia projektowe zapisane w nocie aplikacyjnej a3977 - mój projekt przynajmniej na oko te warunki spełnia Mrugnięcie
brak rygorystycznego podejścia do kształtu PCB w tej części może doprowadzić (na 100%) do błędnej pracy sterownika, zwłaszcza przy wyższych prądach i napięciach zasilania...

2. zastanawiam się czy nie wystąpi sprzężenie pomiędzy generatorem atmegi (kwarc) a układami RC a3977

3. warto przemyśleć masę pomiędzy sterownikiem i atmegą... nie wiem czy nie warto wstawić nawet transoptory... dla pełnego od-sprzężenia uC i sterownika

4. przy braku od-sprzężenia można pokusić się o zastąpieniu źródła referencyjnego - dla ustalenia prądu sterownika (REF) - napięciem wyprodukowanym przez atmegę np. przez PWM i stałą RC
takie rozwiązanie pozwala na zrobienie ciekawych sztuczek...  zmiana prądu sterownika jak w servie (na podstawie analizy zapotrzebowania... przy dużych przyśpieszeniach.. itd)

4.b. podobnie można dynamicznie pływać na PFD - dla kompensacji "drugiego garba" sinusoidy

5. zamiast układu z przekaźnikiem do zabezpieczania przed brakiem zasilania logiki - prościej jest wytwarzać napięcie logiki z zasilania mocy... już przy 5V zasilania mocy logika już jest zasilana... a stopnie mocy startują chyba powyżej 12V
« Ostatnia zmiana: Styczeń 28, 2010, 09:06:21 wysłane przez markcomp » Zapisane

markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #13 : Styczeń 28, 2010, 09:03:17 »

podstawka pod układ A3977 to rozwiązanie spotykane ostatnio w konstrukcjach sterowników
ale to rozwiązanie narażające sterownik na niepoprawną pracę

otóż styki takiej podstawki nie najlepiej sprawują się przy prądach typu 2..3A
a co gorsza - charakterystyka rezystancyjną takiego połączenia może być nie stabilna (i często jest)
w ścieżce wysoko-prądowej od układu A3977 występuje pomiar prądu - przez pomiar napięcia na rezystorach pomiarowych... niewielka fluktuacja rezystancji powoduje nie poprawną pracę czopera...
warto to zobaczyć na oscyloskopie - obraz nie daje się synchronizować... bo ciągle zmienia się...
zresztą obraz z oscyloskopu może obnażyć inne słabości PCB...
Zapisane

NiechcialA
początkujący
*
Offline Offline

Wiadomości: 4


« Odpowiedz #14 : Styczeń 28, 2010, 07:13:05 »

Witam,

Dziękuję bardzo za krytyczne uwagi. Dokonałem pewnych zmian uwidocznionych na zmodyfikowanych "obrazkach" powyżej.

Cytuj
1. część A3977 powinna być zaprojektowana ja sterownik... to nie jest cyfrówka, to jest impulsówka
 powinny być spełnione zalecenia projektowe zapisane w nocie aplikacyjnej a3977 - mój projekt przynajmniej na oko te warunki spełnia Mrugnięcie
brak rygorystycznego podejścia do kształtu PCB w tej części może doprowadzić (na 100%) do błędnej pracy sterownika, zwłaszcza przy wyższych prądach i napięciach zasilania...

Wzorując się na "modelowym" PCB doprowadziłem do czegoś porównywalnego, co mam nadzieje zapewni dobre warunki pracy a3977.

Cytuj
2. zastanawiam się czy nie wystąpi sprzężenie pomiędzy generatorem atmegi (kwarc) a układami RC a3977
Mam nadzieje, że odstęp pomiędzy pasmami (ok 33kHz a 16 MHz) jest dosyć bezpieczny, choć oczywiście głowy dać nie mogę. Zależy mi jednak na tym aby wszystko znalazło się na jednej płytce, a zdarzało się już uruchamiać układy pracujące z różnymi częstotliwościami na jednej płytce ze wspólnym GND, więc jestem dobrej myśli.

Cytuj
3. warto przemyśleć masę pomiędzy sterownikiem i atmegą... nie wiem czy nie warto wstawić nawet transoptory... dla pełnego od-sprzężenia uC i sterownika
Taki układ "na pająka" już testowałem i wspólna masa nie sprawiała problemów (jak dotąd) więc optoizolację między tymi urządzeniami odpuszczę. Co innego dalej (połączenie atmega - PC ale to załatwia już FTDI i USB ).

Cytuj
4. przy braku od-sprzężenia można pokusić się o zastąpieniu źródła referencyjnego - dla ustalenia prądu sterownika (REF) - napięciem wyprodukowanym przez atmegę np. przez PWM i stałą RC
takie rozwiązanie pozwala na zrobienie ciekawych sztuczek...  zmiana prądu sterownika jak w servie (na podstawie analizy zapotrzebowania... przy dużych przyśpieszeniach.. itd)

4.b. podobnie można dynamicznie pływać na PFD - dla kompensacji "drugiego garba" sinusoidy
Przyznam, że pokusa jest wielka ale... Użycie PWM'u wymaga zastosowania filtra dolnoprzepustowego, aby tętnienia były akceptowalne to filtr musi mieć relatywnie dużą stałą czasową, co w połączeniu z dynamicznym planowaniem trajektorii (z systemu wizyjnego) wyrządzi więcej szkody niż pożytku. Dobry byłby szybki potencjometr cyfrowy ale niestety I2C mam już zajęte. Niemniej jednak korci mnie możliwość dynamicznego zmieniania REF i PFD więc może coś jeszcze wymyślę.

Cytuj
5. zamiast układu z przekaźnikiem do zabezpieczania przed brakiem zasilania logiki - prościej jest wytwarzać napięcie logiki z zasilania mocy... już przy 5V zasilania mocy logika już jest zasilana... a stopnie mocy startują chyba powyżej 12V
Zależało mi na tym aby zasilanie "przyszło z zewnątrz", ale zarzuciłem ten pomysł i skłoniłem się ku proponowanemu powyżej.

Cytuj
podstawka pod układ A3977 to rozwiązanie spotykane ostatnio w konstrukcjach sterowników
ale to rozwiązanie narażające sterownik na niepoprawną pracę
Podstawka wydawała się być bardzo wygodna, lecz w obliczu tylu wad odpada. Kłania się także pobieżne czytanie dokumentacji gdzie wyraźnie piszą o tym żeby lutować układ bezpośrednio...

Jeszcze raz dziękuje za wszystkie uwagi i oczywiście czekam na kolejne  dotyczące poprawionej wersji.

Pozdrawiam serdecznie
« Ostatnia zmiana: Styczeń 28, 2010, 07:17:14 wysłane przez NiechcialA » Zapisane
markcomp
Administrator
*****
Offline Offline

Wiadomości: 10869



WWW
« Odpowiedz #15 : Styczeń 28, 2010, 11:48:21 »

no
obrazek PCB już przypomina sterownik silnika Uśmiech
taki sposób projektowania.. gdzie minimalizujemy indukcyjności ścieżek... i gwiazda w masie - to MANIERA
maniera którą widać przy projektowaniu również innych pcb, gdzie to już nie jest konieczne...
ale to chyba nic złego - tak projektować wszystkie PCB

drugi sposób - na poprawienie realnych rezultatów - to przystosowanie projektów do realizacji termotransferem (żelazko)
czyli grubsze ścieżki i większe odstępy i brak ostrych zakrętów - to poprawia uzysk...
Zapisane

pastazkota
początkujący
*
Offline Offline

Wiadomości: 1


« Odpowiedz #16 : Październik 18, 2010, 08:49:41 »

Witam!

markcomp, wykonałeś może ten sterownik, czy to tylko projekt?

Pozdrawiam!
Zapisane
NiechcialA
początkujący
*
Offline Offline

Wiadomości: 4


« Odpowiedz #17 : Październik 23, 2010, 12:39:27 »

Witam,

Oczywiście projekt został zrealizowany.
Na procesorze On-Board został zaimplementowany protokół MODBUS via RS232/RS485 (w zależności od włożonego "MAXa"). Od kilku miesięcy działa jako prosty "serwo" sterownik do sterownika PLC. Niestety aplikacja nie wymaga od napędu wielkiej dynamiki, a mnie ostatnio brakuje czasu aby gruntownie przetestować jakość sterowania. Jedyne co udało mi się przetestować to Morfing kroku i działa to zupełnie przyzwoicie i nie prowadzi do "gubienia" mikrokroków czego z początku się obawiałem.

Jak tylko znajdę czas na przetestowanie napędu w "godnych" warunkach to podzielę się wnioskami.


Zapisane
Strony: [1]   Do góry
  Drukuj  
 
Skocz do:  


Powered by SMF 1.1.4 | SMF © 2006-2007, Simple Machines LLC
Manuscript design by Bloc Strona wygenerowana w 0.066 sekund z 17 zapytaniami.