Boa tarde amigos!
Neste post faremos a análise do motor utilizado e de seu acionamento. O motor que selecionado, conforme os requisitos levantados, foi o popular NEMA17, mais especificamente o motor 17HS4401, apesar de que, neste projeto, um motor genérico poderá ser usado (respeitando, claro, os requisitos de potência).
Entretanto, antes de ser abordado o motor, é preciso resgatar o esquemático que irá gerenciar a interação entre os módulos projetados. O diagrama a seguir traz como foi esboçada essa comunicação, apresentando o modelo genérico.
Imagem 2: Modelo genérico da interação de potência
No diagrama apresentado, seguindo da esquerda para direita, tem-se a fonte de potência, que será a provedora de energia para todo o sistema, seja o de controle, omitido no momento, e o de movimentação. O driver fará a ponte entre potência, motor e comando (note a linha pontilhada, representando uma entrada de sinal), enviando a potência de movimentação para o motor através do sinal do controlador, Arduino Nano, que será abordado em próximos posts. O motor é o subsistema que fará a conversão de energia elétrica para mecânica. Sendo mais específico, o motor de passo tem característica de controlar a posição, sendo possível ter uma movimentação precisa e programar facilmente a distância de avanço.
Aplicando o que foi selecionado no diagrama genérico, tem-se o diagrama mostrado a seguir.
Imagem 3: Modelo genérico da interação de potência com o que foi selecionado
Retornando ao que foi apresentado, o motor NEMA17, tratando-se de um motor unipolar mas será utilizado como bipolar, deverá ser conectado ao driver, no caso o DRV8825, selecionado por combinar uma entrega de potência maior e pela fácil conectividade com o Arduino.
Em relação ao driver, tratando-se de uma comunicação muito comum de drivers para motor de passo, o comando é feito via pino step, dando um passo ao receber uma mudança positiva de sinal, e dir, que define qual direção será dada este passo dependendo se o sinal é positivo ou negativo. Na imagem a seguir, o driver utilizado.
Note que este driver tem um trimpot como regulador de corrente. Utilize uma chave de fenda para ajustar o resistor, de maneira que tenha a maior corrente possível (garantindo assim a potência máxima do motor). Também coloque o dissipador que acompanha o driver, de maneira a evitar que a potência venha a queimar o driver.
Imagem 4: Driver DRV8825
Sabendo seu funcionamento, apresenta-se aqui a comunicação entre driver e motor para a melhor compreensão.
Imagem 5: Conexões, em protoboard para a ilustração, entre o DRV8255 e o motor NEMA17
Nos próximos post será concluído as conexões ilustrativas, partindo para a apresentação do esquemático completo e para a placa de circuitos impresso, e será introduzida a programação no Arduino.
Um pequeno detalhe em relações à conexão em outros motores. O driver é projetado para funcionar em motores bipolares, com quatro pinos, duas bobinas. Conforme foi visto, o driver pode funcionar em motores unipolares, como este NEMA17, sendo necessário utilizar todas as bobinas. É possível saber como será feita a conexão neste tipo de motor medindo a resistência entre os pinos e localizando a dupla que utiliza totalmente as bobinas (no caso, a dupla que, tendo conexão, tem a maior resistência) e fazendo as conexões normalmente.
Naturalmente, este blog trata-se de uma popularização de um projeto que já foi feito, por isso perdoem-me se algumas imagens já estão com algumas partes que não foram descritas ainda. Alguns spoilers podem ser notados nas imagens mas sigam (e comentem!) as instruções que o projeto seguirá bem!
Já adianto um spoiler: O sensor de pressão que foi encomendado chegou hoje! Estou neste momento desenvolvendo o "trigger" com ele por meio da respiração do paciente.
Um abraço distante a todos!
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