Изучаем миниатюрный шаговый двигатель

[GamaleyVV]

51 мА в третьем эксперименте скорее всего объясняется полевыми транзисторами на выходе портов. Полевики зачастую не боятся КЗ — канал нагревается и его сопротивление растёт. Ток ограничивается…

[gleb_l]

Питать напрямую цифровыми выходами индуктивную нагрузку — рискованное предприятие. То, что контроллер выжил — большая удача. Опасен, естественно, не выходной ток (он-то как раз, как правильно заметили, ограничивается схемотехникой выходного каскада), а ЭДС самоиндукции. Работа цифровых выходов в таком режиме ненормирована. Скорее всего, выходы защищены внутри диодами, ограничивающими максимальный диапазон подводимого к ним напряжения на уровне -Vd… Vcc + Vd, где Vd — прямое напряжение защитного диода, но тем не менее — очень стремно

[sterr]

Ничего стремного. Это сейчас стандартная схемотехника. Вот если бы вы прицепили моторчик к Z80, он бы долго не протянул. А ток может ограничиваться внутренним резистором, либо токовым генератором, что достаточно надежно. Честно, не охота искать даташит, там все стало бы понятно.

[Logonoff]

На картинке с TMC2208 неверно указана контрольная точка для измерения напряжения, в действительности это точка ближайшая к пинам.

[MechanikArtem]

Как вы можете заметить, модель моего модуля несколько отличается от той, что описана по приведённой ссылке (хотя бы расположением подстроечного резистора). Поэтому в моём случае никакой ошибки нет. Измерять напряжение нужно именно на ближайшем к потенциометру пине.
Полагаю, разводка платы разных моделей может незначительно отличаться.

[LAutour]

Курс схемотехники, прослушанный на первом курсе института подсказывает, что мультиметр показывает среднеквадратическое значение напряжения и тока в двигателе.

Только если мультиметр с поддержкой TrueRMS (либо стрелочник, либо меряется синус). Про мультиметры на видео этого вроде сказать нельзя.

[MechanikArtem]

Наверно курс был прослушан мной не внимательно…
Полагаю, вы правы, стало быть это просто среднее значение напряжение.

[LAutour]

Не факт — там вполне может показывать и значения, близкие к пиковым (я сталкивался с таким).

[teakettle]

может показывать и значения, близкие к пиковым

или вовсе погоду на Луне: был у знакомого случай, когда блок питания выдавал какой-то ШИМ, светодиодная лента светит (от этого самого питальника), а мультиметр при этом показывает напряжение 0.
Мультиметр был какой-то дешевый китайский, стрелочный вольтметр показал похожие на правду показания.

[MechanikArtem]

Если я измеряю мультиметром ШИМ сигнал (значение меняется от 0 до 5 вольт при любой скважности), то по идее показания пикового вольтметра и должны находится на уровне 5В при любой скважности. В данном случае такого не наблюдается.

[LAutour]

Все зависит от реализации измерений не TrueRMS мультиметров и формы измерямого сигнала. В любом случае показаниям доверять не стоит.

[FGV]

Работает… с максимальным током в 51мА… Что же… неожиданно, похоже это и есть предельный ток, который может отдать один пин микроконтроллера?

Пина два — верхний и нижний. В даташите есть так же нагрузочная характеристика пинов для лог. 0 и 1, по ним можно примерно прикинуть сопротивления каналов открытых транзисторов порта — примерно 25 / 35 Ом, для нижнего/верхнего плеча. Ну и итоговый ток примерно выйдет 5/(25+26+35) = 58мА, что вобщем то и получилось.

[HedgeInSmog]

А кто-нибудь знает, каким образом в смарт часах со стрелками управляются эти самые стрелки? Даже такой миниатюрный двигатель толстоват для некоторых корпусов наручных часов.

[plm]

В часах обычно просто электромагнит, храповик, и до стрелок механика обычных часов. А электромагнит можно сделать тонким и длинным.

[HedgeInSmog]

Спасибо. Просто видел на часах Casio G-shock, как секундная стрелка переключается в режим компаса и может очень быстро менять своё положение. Как такое реализовать при помощи храповика не понятно.

[plm]

Да вот моторчик, про который речь в статье, 500 раз в секунду шагать успевает, при таких скоростях полоборота займут 1/500*30=0,06 секунды. В 10-20 раз вполне можно замедлить. Два направления — значит, два электромагнита. Вот тут на странице первая же схема подходит azbukametalla.ru/mekhanizmy/chast-6/zubchatye-elektricheskie-mekhanizmy/1703-3579-3593-mekhanizmy-privodov.html

[plm]

Где-то валяется мешочек в полтора раза более крупных шаговиков. Планировали на них сделать вращение по двум осям маленькой видимокамеры для видеонаблюдения прям без всяких редукторов…

[dlinyj]

Хабр ТОРТ! Спасибо за такую шикарную развёрнутую статью.

Интересна область применения таких двигателей, какой у них момент и что можно сделать.

[Meklon]

Я бы им позиционировал лазеры или что-то подобное

[Gryphon88]

лазеры обычно гальванозеркалами позиционируют, шаговичку для приемлемой точности понадобится инструментальная резьба.

[schetilin]

Класс. Может расскажете поподробнее?

[seri0shka]

AVR очень лояльны к повышенным нагрузкам, давно мучаю, и ни разу не удалось сжечь выход. Светодиоды без ограничительных резисторов сейчас позволяют себе даже в серийных изделиях, а уж в самоделках, да с учётом стоимости контроллеров… Конечно, если нужно устройство, которое будет безотказно работать в течение 30 лет, правила другие.
Один раз таким образом сжёг сегмент в семисегментнике, пришлось выбросить. А контроллеру ничего.
Аттини13 была прищеплена прищепкой к переходной плате для прошивки, только поставил не той стороной (одну из десятка), соответственно полярность наоборот. Прищепка расплавилась, все 8 выводов платы отпаялись. Хотел выкинуть, но решил проверить на всяк случай. И обалдел- микруха цела, прошивается, работает.
И, кстати, всё вышеописанное при 5 вольтах, даже не 3 и не 4,2.

[seri0shka]

Эх, а я в 90-х вращающиеся часы делал примерно на 8 корпусах. Одна РФ573 чего стоит! Не доходят руки раскопать у родителей на балконе и попробовать включить. Для тех, кто не в курсе- РФ573 с ультрафиолетовым стиранием и, скорей всего, в ней уже всё стёрлось за 25 лет.

[madf]

микроконтроллер ATtiny44 (без драйвера)

Ну и батарейку лизать можно и пальцы в розетку пихать тоже… если взялись подключать на прямую, то нужно соблюсти минимальные условия: обмотки мотора включать через токоограничивающие резисторы, поставить защитные диоды от само ЭДС катушек.

[MechanikArtem]

Будем считать, что в этом эксперименте я «лизал батарейку» :)
А если серьёзно, то прекрасно понимаю, что такое подключение двигателя не может (не должно) использоваться в практических приложениях. О чём и упомянул в разделе с выводами.

[Daddy_Cool]

Спасибо огромное за статью! Очень интересно!
«всё больше энергии рассеивается в виде тепла в окружающую среду, что приводит к уменьшению КПД моторчика и делает их использование нерациональным.»
Рациональность зависит от задачи. Для мелких устройств КПД может быть не важен, главное — чтоб не сгорело.

[tormozedison]

Ничего себе, даже не знал, что они такими миниатюрными бывают.

[chiandr]

Меня смущает расхождение данных в статье: «Сопротивление обмоток около 26Ом, хотя продавец указал 14Ом» и далее: «При падении напряжения на обмотке 2.56В амперметр показывает ток 150мА»
2.56 В / 0.15 А = 17 Ом, что ближе к значению от продавца.
Может, тестер привирает при измерении сопротивления?

[MechanikArtem]

При повторных измерениях (перепроверил после вашего комментария), двумя разными мультиметрами были получены результаты около 15-18 Ом.
Возможно, при первых измерениях сказалось то, что контакт между щупами и контактами обмоток был не плотный… Хотя измерения проводил неоднократно…
Внесу правки, спасибо.

[engine9]

Спасибо, интересная статья. На таких малышках можно много всякого интересного запилить, например реплики магнитоэлектрических приборов «будильников» но с цифровым управлением.

[kanvas]

Что можно полезного сделать на таких двигателях обычному самодельщику?
Прошу покритиковать идеи или предложить свои:
1. микромашинки-игрушки?
2. микро 3д принтер?
3. что из оптических систем с применением этих моторов можно сделать самому?