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martes, 19 de abril de 2016

LEER UN PULSADOR CON ARDUINO

arduino-pulsador
En el tutorial entradas digitales en Arduino vimos como leer un sensor que proporcione una señal digital con dos niveles de tensión LOW y HIGH. Nos quedó pendiente aprovechar las entradas digitales para leer el estado de un interruptor o pulsador con Arduino.
Para ello necesitaremos realizar correctamente un montaje específico y la ayuda de dos nuevas amigas las resistencias de Pull Down y Pull Up. Aunque ambos casos son muy similares, el montaje y el tipo de resistencia a usar dependerá de si queremos que al accionar el pulsador o interruptor leamos un valor LOW o HIGH.
Para entender el funcionamiento de ambos montajes vamos a presentar el razonamiento lógico por el cuál se llega al mismo, para lo cuál utilizaremos dos montajes incorrectos que nos ayudarán a entender el papel de cada elemento en el montaje definitivo.
Por tanto, empezamos con el primer intento de realizar una lectura del estado del pulsador.

Primer intento, conexión directa

Nuestra primera idea para leer un pulsador podría ser conectar directamente un PIN digital de Arduino a un valor de tensión de referencia, ya sea este 0V o 5V. Al cerrar el pulsador la tensión en el PIN sería el valor de referencia (0V o 5V depende del montaje) y podríamos realizar la lectura como en cualquier entrada digital.
arduino-pulsador-1
¿Cuál es el problema? Bueno, esto funcionará cuando el interruptor está cerrado. Pero, ¿Qué pasa cuando el interruptor está abierto? En este caso estamos dejando el PIN totalmente desconectado de cualquier tensión, algo que denominaremos estado de alta impedancia.
¿Qué valor registra un autómata si realizamos la medición en estado de alta impedancia? Pues depende de varios factores, como la construcción interna del autómata o el último estado al que haya estado conectado. Pero, en resumen, la entrada está en un estado indeterminado, es decir, que puede asumir cualquier valor. Por tanto es necesario evitar esta situación en nuestros diseños.
¿Cómo podemos resolver este estado de indeterminación? Bueno, esto nos lleva directamente a nuestro segundo intento.

Mejorando nuestra solución, doble conexión

Lo siguiente que podríamos pensar es conectar el PIN a dos referencias de tensión, alternadas en función del estado del interruptor:
  • Para medir un valor LOW al accionar el interruptor, podemos conectar el PIN de forma fija a 5V, y a 0V a través del interruptor. Con el interruptor abierto leeríamos HIGH, y al cerrar el interruptor se forzaría 0V en el PIN, por lo que leeríamos LOW.
  • Para medir un valor HIGH al accionar el interruptor, podemos conectar el PIN de forma fija a 0V, y a 5V a través del interruptor. Con el interruptor abierto leeríamos LOW, y al cerrar el interruptor se forzaría 5V en el PIN, por lo que leeríamos HIGH.
arduino-pulsador-2
¿Cuál es el problema de este montaje? Pues que al pulsar el interruptor estamos conectando directamente los valores de 0V y 5V, lo que significa que estamos causando un cortocircuito. Esto provocaría el paso de un elevado de corriente y un rápido calentamiento de componentes y conductores.
Los cortocircuitos son fallos peligrosos. Además de dañar algún componente podéis llegar a provocar un incendio. Ser cuidadosos.

El montaje tampoco funcionaría porque estaríamos conectando el PIN simultáneamente a 0V y 5V, por lo que tendríamos nuevamente una indeterminación, y la medición real dependería de la resistencia de los conductores a ambos niveles de tensión.

¿Cómo evitar este cortocircuito? Bueno, estamos cerca. Esto lo veremos a continuación en el montaje definitivo.

Montaje correcto, resistencias de Pull-Down o Pull-Up

Como habíamos adelantado, para resolver el montaje correctamente necesitaremos la presencia de dos nuevas amigas, las resistencias de Pull Down y Pull Up. Estas dos resistencias son un mecanismo básico, muy habitual dentro del mundo de la electrónica y automatización.
arduino-pulsador-3
Las resistencias de Pull-Down y Pull-Up se conectan entre el PIN digital y una de las tensiones de referencia (0V o 5V) y “fuerzan” (de ahí su nombre) el valor de la tensión a LOW o HIGH, respectivamente.
  • La resistencia de Pull-Up fuerza HIGH cuando el pulsador está abierto. Cuando está cerrado el PIN se pone a LOW, la intensidad que circula se ve limitada por esta resistencia
  • La resistencia de Pull-Down fuerza LOW cuando el pulsador está abierto. Cuando está cerrado el PIN se pone a HIGH, y la intensidad que circula se ve limitada por esta resistencia
Así es como quedaría el montaje final en vista esquemática (la conexión de puede realizar en empleando cualquiera de los PIN digital).
arduino-pulsador-4
Y así el cableado en una placa de prototipos.
arduino-pulsador-5
Por último, la lectura del estado del PIN se realiza normalmente, tal y como vimos en el tutorial entradas digitales en Arduino.

¿Qué valor de resistencia elegir?

El valor de la resistencia viene condicionado por la intensidad que pasa al accionar el interruptor, y por un concepto llamado la “autoridad del Pull Down/up” que está relacionado con el ruido en la medición.
  • Una resistencia muy pequeña, tendrá mucha autoridad, pero permitirá el paso de una mayor corriente, lo que supone mayor consumo y mayor calentamiento.
  • Una resistencia muy grande, dejará pasar poca corriente, pero tendrá poca autoridad, por lo que será más susceptible a mediciones incorrectas debidas a ruido.
Para el caso de Arduino y valores de tensión entre 0 a 5V, valores típicos de resistencias de Pull Down y Pull Up son 4k7, y 10k, que suponen un consumo de 1mA y 0,5mA respectivamente cuando el pulsador está accionado.
Arduino dispone de resistencias de Pull Up internas de 30k pero no suelen ser usadas por dos motivos.
  • Tienen poca autoridad (valor de resistencia demasiado alto)
  • Si la configuramos incorrectamente desde el programa, podemos generar un cortocircuto, por lo que es preferible conectara físicamente para verificar que no nos la hemos dejado.

le damos la gracias por darnos su contenido a www.luisllamas.es autor de esta entrada

domingo, 17 de abril de 2016

Esquema de los pines de arduino

arduino-pinout-portada
El esquema de patillaje de un dispositivo electrónico, o pinout, es uno de los documentos de referencia más útiles y que más frecuentemente consultaremos a la hora de realizar un montaje. El caso de Arduino no es una excepción, más aún teniendo en cuenta la gran cantidad de pines y modelos de placas disponibles.
A medida que la complejidad de nuestros circuitos aumenta y empezamos a emplear funciones más complejas, como comunicación entre dispositivos o interrupciones, resulta más conveniente disponer a mano de estos esquemas, para poder consultar rápidamente los datos de cada pin en las distintas placas existentes.
Os dejo los esquemas de pinout de las principales placas de Arduino, que serán documentos de consulta que emplearemos frecuentemente en el resto de entradas del blog.

Arduino Uno





Arduino Nano


Arduino Mini Pro


Arduino Mega

Opciones para alimentar arduino

A medida que os aventuréis en el mundo de Arduino, de la robótica y de la automatización, tarde o temprano os surgirá la necesidad de alimentar vuestro Arduino desde una batería.
Bien sea porque estáis haciendo un robot, un quadricóptero o cualquier otro tipo de vehículo, o porque queréis dejar conectado un monitor que registre la temperatura, o el consumo eléctrico, entre otros muchos ejemplos, lo cierto es que no siempre vais a disponer de un cable para alimentar a nuestro Arduino. En estos casos, y especialmente en el caso de vehículos, necesitaremos proporcionar baterías a nuestro proyecto.
Por otro lado, nuestras baterías no deberán proveer de alimentación a Arduino. En proyectos con baterías deberemos estudiar si estas resultan adecuadas para alimentar el resto de componentes de nuestro proyecto, como motores, servos, sensores.
Disponemos de una gran cantidad de opciones para alimentar nuestros proyectos con baterías. En esta entrada vamos a hacer un repaso de las principales, indicando las ventajas y desventajas de cada una, para que podáis elegir la que mejor se adapte a vuestro proyecto.

¿Cómo alimentar Arduino?

Antes, de ver las opciones que tenemos para alimentar nuestro proyecto con baterías vamos a ver, a modo de resumen, los dos puntos principales por los que podemos alimentar Arduino.
En general podemos:
  • Emplear el regulador de voltaje integrado en la placa.
  • Aplicar directamente un voltaje regulado a la tensión nominal de la placa.

Emplear el regulador de voltaje

Todas las placas Arduino disponen de un regulador de voltaje. Este regulador supone una pequeña caída de tensión, por lo que deberemos proporcionar una tensión de al menos 6V. Por debajo de esa tensión, lo más probable es que Arduino se apague.
Por otro lado, cuanto mayor sea el voltaje, mayor será el calor que el regulador debe disipar. No este recomendado aplicar más de 12V al regulador porque supone un esfuerzo excesivo. Proporcionar más de 20V dañará el regulador inmediatamente.

Aplicar un voltaje regulado

También podemos aplicar la tensión nominal (5V o 3,3V, según el modelo) directamente a la placa sin emplear el regulador. Es decir, podemos alimentar suministrando 5V al pin 5V de Arduino. Por ejemplo, es lo que estamos haciendo cuando alimentamos Arduino desde el USB.
En el caso de aplicar el voltaje directamente la fuente de alimentación que empleemos tendrá que estar regulada a la tensión nominal con un alto grado de precisión. Una variación o un pico de tensión dañará Arduino, ya que no estamos empleando el regulador de voltaje.

mAH

mAh o miliamperio hora es el término que se utiliza para determinar la duración de una batería. Si tu batería o pila tienen 1000 mAh, podrás alimentar algo que consuma 1000 mA durante una hora (o 100 mA durante 10 horas)
¿Simple, verdad? 

En realidad esto que te acabo de decir solo se cumple en la teoría. En la práctica, cuanto más rápido se descargue tu batería, más potencia se estará disipando en la resistencia interna que tiene. Eso quiere decir que si realmente durase 10 horas alimentando un dispositivo que consume 100 mA, probablemente no duraría una hora alimentando algo con un consumo de 1000 mA.

En resumen

De forma resumida, para alimentar Arduino podemos:
  • Aplicar 6-12V en la clavija jack que disponen Arduino UNO, Mega, entre otros modelos
  • Aplicar 6-12V entre el pin GND y el pin RAW (pin Vin en Arduino Mini)
  • Alimentar mediante USB
  • Aplicar 5V (¡regulados y estables!) en el pin 5V (3,3V en ciertos modelos)
Para más información sobre limitaciones de alimentación en Arduino, y puntos de entrada en los distintos modelos, consultar la entrada Esquema de patillaje en Arduino.

Opciones para alimentar Arduino por batería

Ahora que hemos visto que opciones tenemos para alimentar Arduino, podemos ver las distintas soluciones que tenemos para alimentar nuestros proyectos con baterías.

Una pila de 9V


Usar una pila de 9V es una de las opciones más extendidas, especialmente para usuarios que se están iniciando y en proyectos de pequeño tamaño. El voltaje de 9V es apropiado para alimentar Arduino.
Tienen la ventaja de ser fáciles de encontrar y usar. Además hay disponibles cables y portapilas, que incluso incorporan un conector jack tipo Arduino, lo que hace que sean fáciles de usar.
Como desventajas, las pilas de 9V disponen de baja densidad energética. Una pila tiene una capacidad típica de 500-600mAh. Además, son proporcionan una intensidad de corriente máxima muy baja, en torno a 300mA, útil solo para proyectos pequeños.
Por otro lado, 9V es una tensión inadecuada para la mayoría de accionadores. Resulta excesiva para la mayoría de motores DC y servos, mientras que no es suficiente para grandes motores brushless y paso a paso, que funcionan con 12V y, además, requieren mucho más intensidad.
El precio es reducido, pero tienen la gran desventaja de no ser dispositivos recargables, lo que, unido a su baja carga, hacen que a largo plazo no resulten económicas.
En resumen, una opción para pequeños montajes o pruebas sencillas, pero que en seguida queda corto en características, por lo que requeriremos opciones superiores.

4 pilas AA de 1.5V


Emplear cuatro pilas AA en serie, proporcionando un total de 6V, es otra opción sencilla y ampliamente usado en pequeños proyectos y proyectos de iniciación.
Podemos encontrar con facilidad porta pilas, cables y otras soluciones para incorporar cuatro pilas AA como forma de alimentación en nuestros proyectos.
Las pilas AA tienen la ventaja de ser fáciles de encontrar. Además, el voltaje de 6V es perfecto para alimentar motores de DC y servos.
La carga es superior a las pilas de 9V. Cuatro pilas AA convencionales proporcionan 800-1500 mAh mientras que, en el caso de usar pilas AA alcalinas la capacidad es de 1700-2800mA.
La intensidad máxima que podemos obtener supera 1A, pudiendo llegar a extraer hasta 2A. Pero debemos tener en cuenta que, debido a las curvas de descarga, la cantidad de carga que podemos extraer de la pila se reduce cuanto más rápido la drenamos.
El precio de las pilas es barato, pero al no ser recargables a largo plazo no resulta económico.
En resumen, otra opción sencilla, válida para pequeños proyectos y robots.

5 baterias recargables de AA de 1.2V


Similar al caso anterior, pero esta vez con baterías recargables. Podemos usar baterías de NiCd (en desuso) o NiMh. El voltaje es un poco inferior, 1.2V por bateria, por lo que necesitaremos 5 baterías para conseguir los 6V.
De forma similar a las opciones anteriores, podemos encontrar fácilmente porta baterías para 5 baterías AA, así como todo tipo accesorios y cables para conectar de forma sencilla a Arduino.
Las pilas recargables AA son fáciles de encontrar, pero son más caras que las pilas no recargables. A esto debemos añadir la necesidad de un cargador. Pese a ello, estos sobre costes se compensan rápidamente, resultando más económico que comprar pilas constantemente.
La carga de las pilas recargables también es algo inferior a las no recargables. Las baterías de NiCd tienen una carga de entre 500-1000 mAh. Las baterías de NiMh tienen capacidades de entre 600-2500 mAh.
La intensidad máxima es similar, aproximadamente 1A de forma sostenible, lo cuál es suficiente para proyectos y robots pequeños.
Por tanto, usar 5 baterías recargables de NiMh es es la opción recomendada para proyectos pequeños, que no requieran grandes necesidades de intensidad eléctrica ni capacidad, pero que usaremos frecuentemente, por lo que sale rentable usar una solución recargable..

2 baterías de Litio 18650 de 3,7V


Las baterías de litio 18650 son conocidas por alimentar linternas y láser de mano. Aunque no son tan conocidas como solución de alimentación para Arduino, en realidad son una gran opción a tener en cuenta.
Dos baterías de litio 18650 puestas en serie proporcionan 7.4-8.2V, que es un voltaje perfecto para alimentar Arduino. También encontramos porta baterías que permiten incorporar con facilidad estas baterías a nuestros proyectos.
Las baterías de litio 18650 tienen la ventaja de proporcionar una alta capacidad de carga. Las baterías de primeras marcas proporcionan hasta 4800 mAh. (Las baterías “chinas” ofrecen capacidades muy superiores, aunque en realidad entregan entre 1500-2500).
Proporcionan una capacidad de descarga de entre 1C – 2C, según modelos. Esto supone una intensidad máxima de hasta 10A, aunque por seguridad no resulta aconsejable drenar más de 2-4 A sin estar muy seguros de la calidad y características de vuestra batería.
Por supuesto, las baterías de litio 18650 son recargables. Aunque se requiere un cargador especial para baterías 18650, son baratos y se amortizan rápidamente.
Como desventajas, son una opción algo más cara que las anteriores, especialmente si compramos baterías buenas (algo que es recomendable). Además, su manipulación debe ser más cuidadosa, dado que el uso incorrecto de baterías de litio puede ser peligroso, causando sobrecalentamientos o incluso incendios.
Por otro lado el voltaje es algo elevado para motores DC y servos, aunque podemos reducirlo insertando un par de diodos, que de paso servirán como protección adicional a las baterías.
En resumen, una opción más avanzada que las anteriores interesante para proyectos y robots de tamaño medio, con mayores requisitos de capacidad y corriente.

Bancos de baterías USB de 5V


Emplear una batería USB, de las que se usan para alargar la batería de los móviles, es una opción interesante para incorporar en nuestros proyectos.
Tienen como ventaja que proporcionan 5V regulados, por lo que podemos alimentar Arduino a través del USB, sin preocuparnos de la necesidad de regular el voltaje.
Muchos de estos bancos, de hecho, incorporan una única batería de litio 18650, más un pequeño circuito que eleva y regula el voltaje a 5V. En estos casos podemos incluso sustituir una batería por otra, empleando la misma caja, mientras cargamos la batería descargada.
El voltaje de 5V es adecuado para alimentar una gran variedad de componentes, como motores DC, servos, así como una gran cantidad de dispositivos (sensores, tiras LED, displays… ).
Estos bancos son, por supuesto, recargables. La capacidad de energía es alta, pudiendo encontrar bancos de hasta 17.000 mAh (aunque nuevamente no os creáis por completo las capacidades que ponen en los anuncios).
Como desventaja, es una opción algo cara frente a otras opciones disponibles. Además, la intensidad máxima es reducida, típicamente inferior a 2A, lo que le hace inviable para proyectos grandes.
En resumen, un banco de baterías USB es una buena solución de movilidad, como batería para llevar encima que nos permita hacer pruebas y montajes de forma sencilla (y mucho mejor que una batería de 9V).
Incluso es una opción que podríamos plantearnos en proyectos y robots medianos, siempre que podamos reaprovechar y rotar la misma batería entre los distintos proyectos para aprovechar su coste.

Baterías de Niquel-metalhidruro (NiMh)


Esta es la primera solución “pro” que planteamos. Es similar al caso de las baterías AA de NiMh, pero integradas como una única batería de mayor o menos tamaño, y con conectores.
Las baterías de NiMh tienen, en general, 5 celdas co una tensión de 6V, o 8 celdas con una tensión de 9.6V. Las baterías de 5 celdas a 6V, son excelentes para proyectos y robots con servos y motores DC.
Las baterías NiMh tienen una densidad de energía media-alta. Podemos encontrar baterías con capacidades desde 300 a 5000 mAh, con un peso moderado.
Las baterías NiMh pueden proporcionar una considerable cantidad de energía. Dependiendo de la calidad del modelo pueden proporcionar entre 3-4C, lo que puede significar hasta 15A en el caso de grandes baterías.
Por contra, las baterías de NiMh son relativamente caras, y además exigen el uso de un cargador especial, que también es costoso. Las conexiones y cables requeridos, para corrientes altas, también encarecen los montajes.
Las baterías de NiMh resultan adecuadas para proyectos medios y grandes en los que se requiere una gran capacidad y corrientes medias, especialmente en aquellos que emplean servos (brazos robóticos, hexápodos, robots bípedos), ya que el voltaje de 6V resulta idóneo.

Baterías de Polimero Litio (Lipo)


Las baterías de Polimero Litio (Lipo) son la opción más avanzada para alimentar nuestros proyectos.
Las baterías LiPo se presentan en varios voltajes, en función del número de celdas. Así las LiPo de 2 celdas (2S) proporcionan 7.4V-8.4, y las de 3 celdas (3S) proporcionan 11.1-12.6V. Ambos voltajes son adecuados para alimentar un Arduino.
Las baterías de 2S (7.4-8.4V) pueden emplearse para alimentar servos y motores DC, aunque es una tensión algo excesiva y conviene reducirla hasta los 6-7V. Las baterías de 3S (11.1-12.6V) son adecuadas para accionar grandes motores paso a paso, y motores brushless.
Las baterías LiPo presentan la densidad de energía más alta de las opciones planteadas. Podemos encontrar baterías con capacidades desde 500 a 5000mAh.
Además, las baterías LiPo tienen la ventaja de proporcionar enormes intensidades. Es posible encontrar baterías 20-25C, lo que se traduce en intensidades de descarga de 50 a 100A, requerida por los motores más grandes.
Las baterías LiPo también son la opción más cara, aunque al ser recargables resultan económicas a largo plazo, más aún si tenemos en cuenta sus características eléctricas.
La mayor desventaja de estas baterías es la dificultad y cuidado que hay que tener en su uso. Manipular de forma indebida una batería LiPo puede ser extremadamente peligroso, por las gran cantidad de energía que almacenan.
La carga de este tipo de baterías tiene que realizarse mediante cargadores especiales, y no deberían dejarse sin supervisión durante el proceso. Hasta el almacenamiento de estas baterías debe realizarse en condiciones controladas.
En resumen, las baterías LiPo son la solución más potente para alimentar nuestros proyectos, pero los requisitos de manipulación y carga la hacen adecuada sólo para usuarios avanzados y los proyectos complejos, como grandes robots, quadricópteros, y otro tipo de grandes vehículos.

Conclusión

Hemos repasado distintas formas de alimentar Arduino por batería. Resulta aconsejable optar por una solución recargable porque a la larga resulta más económico.
Para empezar, 5 baterías de mAh son apropiadas para robots pequeños y pequeños proyectos. Para montajes intermedios, una combinación de baterías de litio 18650 puede ser una opción interesante. Los montajes más grandes necesitarán baterías de NiMh, para montajes de 6V (en especial proyectos con servos) o LiPo, en 2S o 3S (motores paso a paso, o brushless).
También puede resultar interesante tener un banco de 5V, como opción portátil para pruebas in situ, o estemos fuera de casa.
Y por último, no os creáis las capacidades (mAh) que indican los fabricantes de marcas no reconocidas, porque no están ni remotamente cerca de la realidad. (Lo cuál no significa que no la compréis, solo que no creáis la capacidad que dicen)
Ya tenemos la mayoría de opciones para alimentar nuestros proyectos de Arduino con batería, y podemos empezar a usarlo en nuestros proyectos de robótica.

sábado, 9 de abril de 2016

Como Funcionan Los Motores Paso a Paso


En este articulo trataremos solamente los motores P-P del tipo de imán permanente, ya que estos son los mas usados en robótica.

Los motores paso a paso son ideales cuando se requieren movimientos muy precisos, poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición o bien totalmente libres. Si una o más de sus bobinas está energizada, el motor estará enclavado en la posición correspondiente y por lo contrario quedará completamente libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas.

La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°.

Funcionamiento



Básicamente estos motores están constituidos normalmente por un rotor sobre el que van aplicados distintos imanes permanentes y por un cierto número de bobinas excitadoras bobinadas en su estátor.
Las bobinas son parte del estátor y el rotor es un imán permanente. Toda la conmutación (o excitación de las bobinas) deber ser externamente manejada por un controlador.

Existen dos tipos de motores paso a paso de imán permanente: los motores unipolar y bipolar.

  ·El motor Unipolar: Estos motores suelen tener 6 o 5 cables de salida, dependiendo de su conexionado interno. Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar.

-Ejemplo: Conexión para controlar un motor paso a paso unipolar mediante el uso de un ULN2803, el cual es una array de 8 transistores tipo Darlington capaces de manejar cargas de hasta 500mA. Las entradas de activación (Activa A, B , C y D) pueden ser directamente activadas por un microcontrolador. clic aquí para ver el circuito.

·El motor bipolar: Estos tiene generalmente cuatro cables de salida. Necesitan ciertos trucos para ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección del flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento.

-Ejemplo: Podemos controlar estos motores mediante el uso de un puente en H (H-Bridge). Como se aprecia en la imagen de abajo, será necesario un Puente-H por cada bobina del motor, es decir que para controlar un motor Paso a Paso de 4 cables (dos bobinas), necesitaremos usar dos Puente-H iguales. En general es recomendable el uso de un Puente-H integrados como son los casos del L293.

Secuencias para manejar motores paso a paso Unipolares

Existen tres secuencias posibles para este tipo de motores estas son la secuencia normal, secuencia wave drive y secuencia medio paso, las cuales se detallan a continuación. Todas las secuencias comienzan nuevamente por el paso 1 una vez alcanzado el paso final (4 u 8). Para revertir el sentido del giro, simplemente se deben ejecutar las secuencias en modo inverso.

  ·Secuencia Normal: Esta es la secuencia más usada y la que generalmente recomienda el fabricante. Con esta secuencia el motor avanza un paso por vez y debido a que siempre hay al menos dos bobinas activadas, se obtiene un alto torque de paso y de retención.

  ·Secuencia wave drive: En esta secuencia se activa solo una bobina a la vez. En algunos motores esto brinda un funcionamiento mas suave. La contrapartida es que al estar solo una bobina activada, el torque de paso y retención es menor.

  ·Secuencia medio paso: En esta secuencia se activan las bobinas de tal forma de brindar un movimiento igual a la mitad del paso real. Para ello se activan primero 2 bobinas y luego solo 1 y así sucesivamente. Como vemos en la tabla la secuencia completa consta de 8 movimientos en lugar de 4.


Secuencias para manejar motores paso a paso Bipolares

Como se dijo anteriormente, estos motores necesitan la inversión de la corriente que circula en sus bobinas en una secuencia determinada. Cada inversión de la polaridad provoca el movimiento del eje en un paso, cuyo sentido de giro está determinado por la secuencia seguida. 
A continuación se puede ver la tabla con la secuencia necesaria para controlar motores paso a paso del tipo Bipolares:

Dato importante.

Cabe destacar que debido a que los motores paso a paso son dispositivos mecánicos y como tal deben vencer ciertas inercias, el tiempo de duración y la frecuencia de los pulsos aplicados es un punto muy importante a tener en cuenta. En tal sentido el motor debe alcanzar el paso antes que la próxima secuencia de pulsos comience. Si la frecuencia de pulsos es muy elevada, el motor puede reaccionar en alguna de las siguientes formas:

·Puede que no realice ningún movimiento en absoluto. 
·Puede comenzar a vibrar pero sin llegar a girar. 
·Puede girar erráticamente. 
·puede llegar a girar en sentido opuesto.

Para obtener un arranque suave y preciso, es recomendable comenzar con una frecuencia de pulso baja y gradualmente ir aumentándola hasta la velocidad deseada sin superar la máxima tolerada. El giro en reversa debería también ser realizado previamente bajando la velocidad de giro y luego cambiar el sentido de rotación.


Como identificar los cables de un motor paso a paso.



Cuando se trabaja con motores P-P usados o bien nuevos, pero de los cuales no tenemos hojas de datos. Es posible averiguar la distribución de los cables a los bobinados y el cable común en un motor de paso unipolar de 5 o 6 cables siguiendo las instrucciones que se detallan a continuación:




Identificando los cables en Motores P-P unipolar

1. Aislando el cable(s) común que va a la fuente de alimentación: Como se aprecia en las figuras anteriores, en el caso de motores con 6 cables, estos poseen dos cables comunes, pero generalmente poseen el mismo color, por lo que lo mejor es unirlos antes de comenzar las pruebas.

Usando un tester para chequear la resistencia entre pares de cables, el cable común será el único que tenga la mitad del valor de la resistencia entre ella y el resto de los cables. 

Esto es debido a que el cable común tiene una bobina entre ella y cualquier otro cable, mientras que cada uno de los otros cables tienen dos bobinas entre ellos. De ahí la mitad de la resistencia medida en el cable común.

2.Identificando los cables de las bobinas (A, B, C y D): aplicar un voltaje al cable común (generalmente 12 volts, pero puede ser más o menos) y manteniendo uno de los otros cables a masa (GND) mientras vamos poniendo a masa cada uno de los demás cables de forma alternada y observando los resultados.

El proceso se puede apreciar en el siguiente cuadro:


Nota: La nomenclatura de los cables (A, B, C, D) es totalmente arbitraria.

Identificando los cables en Motores P-P Bipolares:

Para el caso de motores paso a paso bipolares (generalmente de 4 cables de salida), la identificación es más sencilla. Simplemente tomando un tester en modo ohmetro (para medir resistencias), podemos hallar los pares de cables que corresponden a cada bobina, debido a que entre ellos deberá haber continuidad (en realidad una resistencia muy baja). Luego solo deberemos averiguar la polaridad de la misma, la cual se obtiene fácilmente probando. Es decir, si conectado de una manera no funciona, simplemente damos vuelta los cables de una de las bobinas y entonces ya debería funcionar correctamente. Si el sentido de giro es inverso a lo esperado, simplemente se deben invertir las conexiones de ambas bobinas y el H-Bridge.

Para recordar:
.-Un motor de paso con 5 cables es casi seguro de 4 fases y unipolar.
.-Un motor de paso con 6 cables también puede ser de 4 fases y unipolar, pero con 2 cables comunes para alimentación. pueden ser del mismo color.
.-Un motor de pasos con solo 4 cables es comúnmente bipolar.
.-Motores p-p = motores paso a paso.
.-H-Bridge = Puente H
.-Este articulo fue hecho por EP - Electro Pc

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