Enrique Galindo Cárdenas

Introducción.

Motor Paso a Paso Unipolar.

Existen muchos tipos de motor, entre los cuales destacan los motores de gasolina, los de gas natural, los motores de dos tiempos y los motores eléctricos; cada uno tiene una diferente aplicación determidada por los que el sistema requiere, para el manejo por computadora es más útil manejar un motor eléctrico que no consuma mucho voltaje para tener un mayor control del mismo.

En este caso se optó por utilizar un motor paso a paso unipolar ya que es muy eficiente y muy útil debido a sus características. Un motor paso a paso es un motor que funciona por medio de pulsos elécticos, girando en un sentido horario o antihorario, con un ángulo preciso, a éste ángulo se le conoce como paso.

Internamente el motor paso a paso esta constituido por el estator, y por el rotor; el estator es el que tiene las bobinas las cuales hacen que gire el rotor que es la parte móvil, esto debido a que contiene un iman que por medio del campo magnetico hace que se mueva.

Éste tipo de motor tiene un ángulo específico de rotación que puede ser de 1.8°, 3.6°, 7.5°, 15° o hasta 90°, para calcularlo se necesita saber el número de dientes del rotor, y el número de fases del estator que comunmente son cuatro.

Entre las características destacan que funciona a cierta frecuencia, cuando ésta se excede el motor cambia a inestable y sólo vibra (frecuencia máxima 625 Hz). En cuanto al voltaje, es específico, y está descrito por el fabricante, comunmente oscila entre los 9 a 15 volts pero puede variar.

Existen dos tipos de motores paso a paso: los de reluctancia variable o los de imán permanente, se diferencian muy fácilmente porque el de reluctancia variable ofrece resistencia al querer girar el eje con los dedos, mientras que los otros no. Para éste caso se utilizó un motor paso a paso de imán permanente.

Para los motores de imán permanente se tienen dos clasificaciones, que son los motores unipolares y los bipolares. Los unipolares tienen una entrada llamada tap central, la cual va conectada a la alimentación positiva , y para mover el eje es necesario poner a tierra cualquiera de las demás entradas. A diferencia de estos motores los motores bipolares no tienen tap central cadabobina del estator se encuentra dividida en dos mediante una derivación central conectada a un terminal de alimentación.

Puerto Paralelo.

El puerto paralelo consta de 25 conexiones, de las cuales 4 son entradas (15, 10, 12 y 13), 9 son salidas (de 2 a 9) y 9 son tierra (de 18 a 25), como se puede apreciar en la figura.

Para conectar al puerto paralelo se necesita un DB25 macho.

Existen muchas formas para manipular el puerto paralelo por medio de un programa, se puede hacer en diferentes lenguajes de programación, los más comunes son C, C++, o Visual Basic, para esto se utilizan librerías o una dll llamada io.dll que son las que hacen la comunicación a todos los puertos que tenga una computadora.

Diagramas de Conexion.

Estos diagramas representan la forma de conectar al puerto paralelo para poder controlar un motor paso a paso.

Fuente de voltaje de 9v a 5v

Conexión puerto paralelo con 74245

Enseguida se compone por el 74373 y el ULN2803

Material.

ULN2803 74373 74245 Regulador 7805 Dos capacitores de 0.1 microF Conector DB25 Macho Un motor paso a paso unipolar Headers para conexión

Bibliografía

1.- Motores Paso a Paso. Instrumentación para las Telecomunicaciones. Mario Martínez Zarzuela.2.- www.uam.es/personal_pas/patricio/trabajo/segainvex/electronica/archivos/1030611_manual.pdf 3.- http://www.forosdeelectronica.com/about14601.html4.- http://www.webelectronica.com.ar/news14/nota01.htm5.- http://www.todorobot.com.ar/

Programa

Al ejecutar el Programa se muestra la siguiente ventana:

En donde se muestra una opción para seleccionar el puerto disponible, un botón para habilitar el motor, una opción que determina el tiempo entre pasos que va de 100 milisegundos a 10000 milisegundos, otra opción que determina la cantidad de pasos que va de 1 a 10000 pasos, un botón detener que se encarga de deter en cualquier momento el motor, dos botones que establecen el sentido horario o antihorario del giro del eje del motor, y el botón salir que cierra el programa y reestablece el puerto paralelo a su estado original.

Nota: Siempre se debe de inicializar el motor para poder comenzar a girar.

Principio de Funcionamiento

Como se necesitan 8 salidas del puerto paralelo para poder manipular el motor, se utilizó un transmisor bus octal (74245) que es el encargado de soportar la señal de entrada y mostrarla de la misma magnitud en la salida. Enseguida es conectado a un flip flop de tres estados (74373) para poder manipular el movimiento del eje del motor, ya que guarda el dato del movimiento a realizar por unos segundos hasta que cambia a otro dato. Para que esto ocurra se debe de intensificar la corriente; para esto se utilizó arreglos Darlington (ULN 2803), gracias a esto el motor puede reaccionar de manera optima.

Diagrama a Bloques.

INICIO DATOS DATOS SALIDA

Flip- Flop Transmisor Bus Octal

Fórmulas Básicas para un Motor Paso a Paso

Programa de Control

74245

74373 ULN 2803 Motor