1. Schaltplan Schrittmotorsteuerung – wie sieht der Schaltplan aus?
Eine einfache Schrittmotorsteuerung basiert auf den beiden ICs (IC=integrated circuit) mit den Bezeichnungen L297 und L298.
Datenblätter der ICs findet man auf der Herstellerseite:
Datenblatt L297
Datenblatt L298
Update 05.03.2016: Danke an Thorben, alternativ zum L298 wäre auch die FET-Variante L6205 /6 /7 geeignet, welcher pinkompatibel ist und dafür wesentlich weniger Energie benötigt! Link zum Datenblatt
Der Schaltplan der Schrittmotorsteuerung mit L297/L298 sieht so aus:
Auf der linken Seite befindet sich die Spannungsstabilisierung für die 5V Logikspannung. Mittig angeordnet der IC L297 und recht der L298. An diese Platine kann 1 Schrittmotor bipolar angeschlossen werden. (Hinweis: bipolare Ansteuerung ist i.d.R. bei Schrittmotoren mit 4, 6 oder 8 Anschlusskabeln möglich).
2. Welche Bauteile brauche ich für den Schaltplan der Schrittmotorsteuerung und woher bekomme ich sie?
Für den Aufbau einer Steuerungsplatine wie oben gezeichnet werden benötigt:
- 1 LED grün
- 10 Dioden N4004
- 1 Kondensator 3,3 nF
- 3 Kondensatoren 100 nF
- 1 Kondensator 100 µF
- 1 Kondensator 470 µF
- 1 Festspannungsregler 7805
- 1 Widerstand 150 Ohm
- 1 Widerstand 22 kOhm
- 2 Sense Widerstände (RS1/RS2) z.B. 1 Ohm
- 1 IC L297
- 1 IC L298
- Anschlussklemmen mit in Summe 14 Anschlüsse
- 1 Platine (z.B. Lochrasterplatine)
- Netzteil mit Spannungsversorgung 9 V (z.B. beliebiges Steckernetzteil)
- Netzteil mit Spannungsversogrung 36 V (z.B. von Mean Well oder Labornetzteil)
Die Bauteile können über die bekannten Elektronikbauteilhändler wie z.B. Conrad oder Pollin. bezogen werden. Die Bauteile ohne Netzteile sollten in Summe ca. 10 € kosten.
3. Was wird an die Schrittmotorsteuerung angeschlossen damit sich der Motor dreht?
Enable (Eingang)
Hier wird eine Spannung von 0 V oder 5 V angelegt. Bei einer Spannung von 5 V ist die Steuerung aktiv.
Clock (Eingang)
Hier wird das 5V Taktsignal angelegt. Jeder eingehende, kurze Impuls hat einen Schritt des Schrittmotors zur Folge.
CCW/CW (Eingang)
Hier wird eine Spannung von 0 V oder 5 V angelegt. Je nach Spannung dreht sich der Motor in die eine oder andere Richtung.
Reset (Eingang)
Hier wird eine Spannung von 5 V angelegt, damit die Steuerung aktiv ist. Beim Anlegen von 0 V wird ein Reset durchgeführt.
VRef (Eingang)
Hier muss eine Spannung zwischen 0 V und 3 V anliegen. Diese Spannung definiert den maximalen Motorstrom. VREF wird berechnet über: VREF= I_Motor * R_Sense
Half/Full (Eingang)
Bei Anliegen von 0 V wird der Motor im Vollschrittbetrieb betrieben. Anliegen von 5 V erzwingt Halbschrittbetrieb. Pro Umdrehung sind dann doppelt so viele Schritte notwendig.
Control (Eingang)
Chopperbetrieb wird gesteuert. Bei Anliegen von 5 V langsames Abfallen der Phasenspannung, bei Anliegen von 0 V dynamisches Abfallen der Phasenspannung.
Sync (Ausgang)
Notwendig wenn mehrere Schrittmotorplatinen parallel geschaltet werden, um die Motoren zu synchronisiern. Hier unbelegt.
Home (Ausgang)
Zeigt Initialzustand an. Kann verwendet werden um die Anzahl der Schritte zu messen. Hier unbelegt.
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Inbetriebnahme der 3 Achs Schrittmotorsteuerung Triple Beast von Benezan
Super Anleitung. Bin gerade selbst dabei die Schaltung für drei nema 17 Motoren aufzubauen. Kleiner Hinweis noch L6205 und L298 sind nicht Pin kompatibel. Man muss sich nur mal beide Pinouts angucken dann sieht man das.
Hallo Thorben,
Was fuer ein Verteiler (Schnittstellenkarte) schaltet man vor, oder ist es egal
Das ist eigentlich egal, ja. Man sollte halt auf die Pegel achten. Ich nutze entweder eigene µC-Schaltungen, oder eben aber eine Parallelschnittstelle/Druckerschnittstelle. In der Klicki-Bunti-Welt manchmal schwer zu finden, ist sie doch immer wieder auch ein netter Begleiter beim Testen und Simulieren.
Und: CNCLinux kann mit den benötigten Signalen für den Treiber direkt um!
Hallo und Danke für die guten Infos.
Zur Steuerung hätte ich einen wirklich kleinen Verbesserungsvorschlag:
Statt des L298 würde ich die FET-Variante L6205 /6 /7 vorschlagen. Den L298 habe ich auch gerne genommen, aber er hält auch gerne den Raum warm 😉
Siehe hier:
http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/application_note/CD00004482.pdf
Pinkompatibel, baugleich, preisgleich.
Hallo Thorben,
danke für den Vorschlag, das ist wirklich eine Verbesserung für die Schaltung. Ich nehm’s oben im Artikel mit auf! VG Toni
Hallo Olaf!
Soweit ich mich recht erinnere, sind C1, C2 Stützkondensatoren für den Spannungsregler um ein aufschwingen zu verhindern. C5 müsste dann der Pufferkondensator/Glättungskondensator sein. Oder war das eine rhetorische Frage und du hast einen besseren Vorschlag? Dann immer her damit 🙂
Hey,
Super Arbeit!
Könntest du mir nur mal bitte die Funktion deiner Spannungsstabilisierung erklären? wozu dienen C5;C1;C2??