Come pilotare i motori passo passo con Arduino

tramite: O2O
Difficoltà: facile
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Introduzione

Quando si parla di Arduino, subito può venire in mente l'automazione e, in questa branchia della tecnologia, il controllo dei motori è un argomento molto importante, che spesso trova impiego nelle più svariate applicazioni. Molte volte, col micro controllore made in Italy, si usano i così detti "servo motori" con l'apposita libreria, ma può essere necessario governare motori più potenti, come quelli in continua, però allo stesso tempo molto precisi come i suddetti servo. In questo caso, i motori "passo passo", o in inglese "step motors", sono la soluzione migliore. Ecco allora come pilotare i motorini passo passo con Arduino!

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Esistono 2 grandi famiglie di step motors: unipolari e bipolari. I primi sono più facili da governare ma hanno più pin, i secondi richiedono l'utilizzo di correnti inverse riducendo i pin. Nell'articolo si vedrà il controllo con Arduino solo dei primi, in quanto sono molto più facili e molto più usati. Il motorino passo passo unipolare si presenta con 5 o 6 fili: 4 collegati alle fasi singolarmente e i restanti collegati a tutte le fasi. Di norma, ai fili in comune va data la massa (0V) e agli altri verrà data l'alimentazione tramite un transistor di potenza per ogni fase, ognuno attivato da un sistema di controllo, nel caso in questione, Arduino. In figura è riportato lo schema interno e le fasi degli stepper.

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Il principio di funzionamento è il seguente: per ottenere la rotazione bisognerà dare tensione in modo tale che in una sola fase per volta circoli corrente. Supponendo di avere le fasi "A - An - B - Bn" e supponendo l'alimentazione pari a GND = 0V e Vcc = 12V, si avrà: istante 1 "A (Vcc) - An (GND) - B (GND) - Bn (GND)"; istante 2 "A (GND) - An (Vcc) - B (GND) - Bn (GND)"; istante 3 "A (GND) - An (GND) - B (Vcc) - Bn (GND)"; istante 4 "A (GND) - An (GND) - B (GND) - Bn (Vcc)". Tutto questo riguarda un senso di rotazione, per commutare il senso basterà invertire l'ordine di attivazione.

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Adesso si dovrà semplicemente tradurre questo principio su Arduino. Nulla di complicato per chi sa già accendere un led, in quanto si tratta semplicemente di attivare o disattivare uscite digitali. Aprendo l'IDE, basterà copiare il semplice programma riportato in questa figura e in quella successiva per programmare la rotazione nel senso che, convenzionalmente, definiremo positivo. Questo è già un driver a tutti gli effetti per il proprio step motor.

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Collegando il motorino nel modo illustrato in figura con i transistor e le resistenze, oltre al micro controllore; basterà alimentare Arduino da PC e il motorino con un alimentatore apposito per vederlo ruotare!

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