10월10일에서 312

스테퍼 모터 프로젝트의 경우 PIC16F877A 사용 안내서

PIC16F877A 마이크로 컨트롤러는 기능의 균형과 사용 편의성을 제공하기 때문에 많은 전자 프로젝트에서 널리 사용됩니다.이 안내서에서는 PIC16F877A를 자세히 살펴 보며 핀아웃 및 CAD 모델에서 스테퍼 모터 제어에 사용되는 모든 것을 다룹니다.간단한 장치 나 복잡한 자동화 프로젝트를 구축하든이 마이크로 컨트롤러를 사용하여 모터를 연결하고 제어하는 ​​방법을 이해하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.

목록

PIC16F877A 핀 구성

PIC16F877A에 대한 CAD 모델

PIC16F877A 다이어그램 기호

PIC16F877A PCB 발자국

3D 모델

PIC16F877A 내부 구조

자세한 기술 사양

유형	매개 변수
공장 리드 타임	7 주
산	구멍을 통해
장착 유형	구멍을 통해
패키지 / 케이스	40-DIP (0.600, 15.24mm)
핀 수	40
데이터 변환기	A/D 8x10B
I/O의 수	33
워치 독 타이머	예
작동 온도	-40°C ~ 85°C TA
포장	튜브
시리즈	사진® 16f
게시	1997
JESD-609 코드	E3
pbfree 코드	예
부품 상태	활동적인
수분 감도 수준 (MSL)	1 (무제한)
종료 수	40
ECCN 코드	귀 99
터미널 마감	무광택 주석 (SN) - 어닐링
추가 기능	4V 최소 공급으로 운영됩니다
터미널 위치	이중
공급 전압	5V
빈도	20MHz
기본 부품 번호	PIC16F877A
핀 수	40
공급 전압-맥스 (VSUP)	5.5V
전원 공급 장치	5V
공급 전압 -Min (VSUP)	4.5V
인터페이스	I2C, SPI, SSP, UART, USART
메모리 크기	14KB
발진기 유형	외부
공칭 공급 전류	1.6MA
램 크기	368 x 8
전압 - 공급 (VCC/VDD)	4V ~ 5.5V
UPS/UCS/주변 ICS 유형	마이크로 컨트롤러, RISC
핵심 프로세서	사진
주변 장치	브라운 아웃 감지/재설정, POR, PWM, WDT
프로그램 메모리 유형	플래시
핵심 크기	8 비트
프로그램 메모리 크기	14KB (8k x 14)
연결성	I2C, SPI, UART/USART
비트 크기	8
액세스 시간	20 µ에스
ADC가 있습니다	예
DMA 채널	아니요
데이터 버스 너비	8b
타이머/카운터 수	3
주소 버스 너비	8b
밀도	112 KB
eeprom 크기	256 x 8
CPU 가족	사진
ADC 채널 수	8
PWM 채널 수	2
I2C 채널 수	1
키	4.06mm
길이	52.45mm
너비	14.22mm
SVHC에 도달하십시오	SVHC 없음
방사선 경화	아니요
ROHS 상태	ROHS3 준수
무료로 리드	무료로 리드

스테퍼 모터 이해

스테퍼 모터는 전통적인 모터와 같은 연속 운동보다는 특정 단계로 움직이는 전기 모터 유형입니다.이러한 단계별 움직임은 적용에 따라 달라질 수있는 정도로 측정됩니다.

스테퍼 모터는 파동 드라이브, 풀 드라이브 및 하프 드라이브와 같은 다양한 모드로 작동 할 수 있습니다.각 모드는 모터 단계에 활력을주는 방법을 제어하여 성능에 영향을 미치며 다양한 용도에 적합합니다.

웨이브 드라이브 모드에서는 한 번에 모터의 한 단계 만 전반에 전원을 공급합니다.이 간단한 제어 모드는 최소 출발 전류가 필요한 기본 자동화 작업과 같이 토크보다 전력 효율이 우선 순위가 높은 상황에 유용합니다.

전체 드라이브 모드는 두 단계를 동시에 전원으로 전달합니다.이로 인해 두 코일이 함께 작동함에 따라 토크 출력이 높아져 로봇 공학 및 CNC 기계와 같이 정밀도와 강도가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

Half Drive Mode는 1 단계와 두 단계에 번갈아 가며 파도와 전체 드라이브의 특징을 결합합니다.이 접근법은 더 작은 단계 크기를 제공하여 모터 해상도를 효과적으로 두 배로 늘립니다.Half Drive는 3D 프린팅 및 미세 계측과 같은 응용 프로그램에 가장 적합합니다.

특정 용도로 스테퍼 모터를 선택할 때는 운영 환경을 고려하십시오.고정밀 작업의 경우 부드러운 전환 및 진동 감소를 보장하기 위해 Half Drive 모드가 권장됩니다.에너지 절약에 중점을 둔 프로젝트의 경우 웨이브 드라이브 모드가 더 적절할 수 있습니다.

올바른 모드를 선택하려면 토크, 속도 및 시스템 복잡성과 같은 균형 요소가 필요합니다.올바른 모드를 선택하면 모터의 성능과 시스템의 전반적인 효율에 큰 영향을 줄 수 있습니다.

스테퍼 모터를 PIC16F877A로 연결합니다

스테퍼 모터를 a PIC16F877A 마이크로 컨트롤러, ULN2003 트랜지스터 어레이를 사용할 수 있습니다.고 토크 모터 용으로 설계된이 통합 회로에는 7 개의 달링턴 쌍이 포함되어 있습니다.마이크로 컨트롤러의 낮은 POTD 비트는 ULN2003의 입력 핀 (1B, 2B, 3B, 4B)에 연결되며 출력 핀 (1C, 2C, 3C, 4C)은 스테퍼 모터의 핀에 연결됩니다.모터의 공통 핀과 ULN2003의 COM 핀은 12V 전원 공급 장치에 연결되어 있습니다.

스테퍼 모터는 일반적으로 정확한 모션 제어가 필요한 응용 분야에 사용됩니다.디지털 펄스를 기계적 회전으로 변환하여 CNC 기계 및 3D 프린터와 같은 장치에 이상적이며 위치와 속도를 신중하게 조절해야합니다.

ULN2003은 고전류를 처리하는 능력과 마이크로 컨트롤러와의 쉬운 인터페이스 기능으로 인해 스테퍼 모터를 제어하는 ​​데 중요한 역할을합니다.PIC16F877A에 연결될 때, 하부 포드 비트는 스테퍼 모터를 제어하는 ​​데 사용됩니다.이 구성은 정확한 단계 제어를 제공하여 정확한 움직임 및 위치를 보장합니다.

모터 제어 설정에서 ULN2003을 사용하는 것은 실제 응용 분야에서 매우 신뢰할 수 있습니다.누락 된 단계 또는 잘못된 포지셔닝과 같은 문제를 최소화하여 전반적인 성능을 향상시키는 데 도움이됩니다.사용 데이터를 기반으로 정기적 인 유지 보수 및 교정은 모터 기능을 추가로 최적화하여 장기 안정성과 정확한 작동을 보장 할 수 있습니다.

스테퍼 운동 속도 조정

Proteus 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 스피퍼 모터 속도를 정확하게 수정할 수 있습니다.'편집 속성'을 통해 모터 설정에 액세스하면 단계 수 및 단계 각도와 같은 매개 변수에 대한 조정이 이루어질 수 있습니다.예를 들어, 200 단계 모터는 전체 회전 (360 °)을 200 단계로 분할하여 각 단계를 1.8 °로 렌더링합니다.Proteus에서 이러한 설정을 변경하면 시뮬레이션 중에 동적으로 반영됩니다.

실제로, 스테퍼 모터는 종종 CNC 기계 및 로봇 공학과 같이 운동의 정확한 제어가 중요한 산업에서 사용됩니다.스텝 각도와 단계 수를 조정하면 모터를 미세 조정하여 특정 작업에 필요한 정확한 움직임을 달성합니다.

스테퍼 모터 매개 변수 변경은 토크 및 해상도와 같은 성능 특성에 영향을 미칩니다.예를 들어, 단계 수를 늘리면 일반적으로 해상도가 향상되지만 토크와 응답 시간에 영향을 줄 수 있습니다.시뮬레이션을 통한 이러한 상충 관계를 이해하면 정보에 입각 한 결정을 내리는 데 도움이됩니다.

미묘한 관점은 반복 조정, 실질적인 시험이 뒤 따르는 것이 더 강력한 엔진 설계로 이어진다는 것을 보여줍니다.디지털 시뮬레이션이 실제 결과를 밀접하게 반영하는 것이 중요합니다.스테퍼 모터를 구성하는 뉘앙스는 실제로 이론적 정밀성과 실질적인 타당성 사이의 균형을 잡는 데 있습니다.

PIC16F877A로 스테퍼 모터를 프로그래밍합니다

이 섹션에서는 PIC16F877A 마이크로 컨트롤러를 사용하여 스테퍼 모터를 프로그래밍하는 방법을 다루고 다양한 구동 모드를 설명하고 효과적인 구현을위한 실질적인 지침을 제공합니다.

다음은 전체 드라이브 모드를 사용하여 스테퍼 모터 컨트롤을 보여주는 기본 예제 코드입니다.

void main ()

{

trisd = 0B00000000;// portd를 출력으로 설정합니다

portd = 0b11111111;// PORTD 초기화

하다

{

portd = 0B00000011;// 두 단계에 동시에 에너지를 전합니다

Delay_ms (500);// 0.5 초 지연

portd = 0b00000110;

Delay_ms (500);

portd = 0B00001100;

Delay_ms (500);

portd = 0B00001001;

Delay_ms (500);

} while (1);// 무기한 루프

}

이 코드에서는 PIC16F877A의 PORTD는 ULN2003 드라이버를 통해 스테퍼 모터를 제어하기위한 출력 포트로 구성됩니다.명령 시퀀스는 한 번에 스테퍼 모터의 두 단계에 활력을 불어 넣습니다. 이는 전체 구동 모드의 특징입니다.이 모드는 로터를 최대 토크로 고정 된 위치로 유지하지만 일반적으로 더 많은 전력을 소비합니다.

전체 구동 모드가 스테퍼 모터를 제어하는 ​​유일한 방법은 아닙니다.웨이브 드라이브 및 하프 드라이브 모드는 특정 요구 사항에 따라 대안을 제공합니다.Wave Drive는 한 번에 하나의 단계만으로도 전력을 공급하여 전력 소비를 줄이지 만 토크가 더 낮습니다.하프 드라이브는 1 단계와 두 단계 사이를 번갈아 가며 높은 해상도와 부드러운 움직임을 제공합니다.

스테퍼 모터를 프로그래밍 할 때는 정확한 위치, 전력 효율 또는 최대 토크에 관계없이 요구에 가장 적합한 구동 모드를 선택하십시오.

스테퍼 모터의 실제 응용

스테퍼 모터는 정확한 제어와 안정적인 성능을 제공하는 능력 때문에 많은 산업에서 널리 사용됩니다.그들의 다양성은 자동차와 가정용 가전 제품부터 산업용 기계 및 의료 기기에 이르기까지 모든 것에 적합합니다.

자동차 세계에서 Stepper Motors는 스로틀, 헤드 라이트 및 에어컨과 같은 시스템을 제어하는 ​​데 중요한 역할을합니다.그들은 이러한 구성 요소를 미세 조정하여 차량이 원활하고 효율적으로 운행하도록합니다.한편 프린터 및 복사기와 같은 사무 장비에서 스테퍼 모터는 종이 수유 및 잉크 배치와 같은 작업을 처리합니다.이 정밀도는 시간이 지남에 따라 일관된 인쇄 품질과 원활한 작동을 보장합니다.

집에서 세탁기 및 식기 세척기와 같은 가전 제품은 스테퍼 모터에 의존하여 물 흐름과 드럼 회전을 제어하여 모든 것이 매끄럽게 작동합니다.산업 환경에서 Stepper Motors는 CNC 기계 및 로봇 암을 작동하는 데 중요하며, 여기서 고정밀 제조에 필요한 정확한 움직임을 제공합니다.

보안 시스템은 또한 Stepper Motors의 신뢰할 수있는 움직임의 혜택을받습니다.감시 카메라 및 자동 잠금 장치와 같은 장치에서 Stepper Motors는 부드럽고 정확한 포지셔닝을 허용하므로 효과적인 모니터링 및 보안에 필수적입니다.건강 관리에서 Stepper Motors는 주입 펌프 및 이미징 장비와 같은 의료 기기에서 사용되며 안전하고 정확한 작동에 필요한 정확한 제어 기능을 제공합니다.

기술이 계속 발전함에 따라 Stepper Motors는 로봇 및 자율 주행 차량과 같은 새로운 분야에서 더 많은 응용 분야를 찾을 것으로 예상됩니다.그들의 지속적인 개발은 훨씬 더 정밀도와 효율성으로 이어져 다양한 산업에서의 역할을 확대 할 것입니다.

비슷한 마이크로 컨트롤러 부품

부품 번호	pic16f877a-i/p	PIC16F77-I/P	PIC16F74-I/P	PIC16F777-I/P
제조업체	마이크로 칩 기술	마이크로 칩 기술	마이크로 칩 기술	마이크로 칩 기술
패키지 / 케이스	40-DIP (0.600, 15.24mm)	40-DIP (0.600, 15.24mm)	40-DIP (0.600, 15.24mm)	40-DIP (0.600, 15.24mm)
핀 수	40	40	40	40
데이터 버스 너비	8 b	8 b	8 b	8 b
I/O의 수	33	33	33	36
인터페이스	I2C, SPI, SSP, UART, USART	I2C, SPI, SSP, UART, USART	I2C, SPI, SSP, UART, USART	I2C, SPI, UART, USART
메모리 크기	14 KB	7 KB	14 KB	14 KB
공급 전압	5 v	5 v	5 v	5 v
주변 장치	브라운 아웃 감지/재설정, POR, PWM, WDT	브라운 아웃 감지/재설정, POR, PWM, WDT	브라운 아웃 감지/재설정, POR, PWM, WDT	브라운 아웃 감지/재설정, POR, PWM, WDT
비교보기	pic16f877a-i/p 대 PIC16F77-I/P	pic16f877a-i/p 대 PIC16F77-I/P	pic16f877a-i/p 대 PIC16F74-I/P	pic16f877a-i/p 대 PIC16F777-I/P

자주 묻는 질문 [FAQ]

1. 스테퍼 모터는 기계적 움직임을 생성하는 데 무엇을 사용합니까?

스테퍼 모터는 전기 펄스를 사용하여 기계적 움직임을 생성합니다.

2. 스테퍼 모터는 무엇을합니까?

스테퍼 모터는 개별 단계로 움직입니다.

3. 스테퍼 모터는 어떻게 측정됩니까?

스테퍼 모터는 각도로 측정됩니다.

4. 스테퍼 모터는 몇 단계를 차지합니까?

스테퍼 모터는 한 번에 한 단계 씩 움직입니다.

5. 스테퍼 모터에는 얼마나 많은 흥분 모드가 있습니까?

스테퍼 모터에는 세 가지 흥분 모드가 있습니다.

6. 스테퍼 모터를 연결하는 가장 간단한 방법은 무엇입니까?

가장 간단한 방법은 PIC16F877A 마이크로 컨트롤러에 연결하는 것입니다.

7. ULN2003의 입력 핀은 마이크로 컨트롤러의 가장 낮은 비트에 연결되어 있습니까?

4 개의 입력 핀