Différences entre versions de « MP6500 »

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{{infobox tuto
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  | image = MP6500-00a.jpg
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  | title = Guide utilisateur du MP6500 de Pololu
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  | subtitle = Un guide pour contrôler un moteur pas-à-pas avec l'économique MP6500.
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  | version = 0.1
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== Présentation ==
 
== Présentation ==
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{{traduction}}
 
 
Le MP6500 de la société MPS est capable de contrôler un moteur pas-à-pas bipolaire en pas complet et en micro-stepping.
 
Le MP6500 de la société MPS est capable de contrôler un moteur pas-à-pas bipolaire en pas complet et en micro-stepping.
  
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== Alimentation ==
 
== Alimentation ==
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Le moteur requière une alimentation moteur entre 4.5 V et 35 V, alimentation devant être connectée entre VMOT et GND. Cette alimentation doit disposer de capacités de découplage appropriée près de la carte et doit, bien entendu, être capable de délivrer le courant nécessaire au moteurs.
  
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The driver requires a motor supply voltage of 4.5 V to 35 V to be connected across VMOT and GND. This supply should have appropriate decoupling capacitors close to the board, and it should be capable of delivering the expected stepper motor current. The driver has an internal voltage regulator, so it does not require a logic voltage supply.
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Le pilote dispose d'un régulateur de tension interne, il ne requière donc pas d'alimentation séparée pour la logique.
  
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{{ambox-stop|text=This carrier board uses low-ESR ceramic capacitors, which makes it susceptible to destructive LC voltage spikes, especially when using power leads longer than a few inches. Under the right conditions, these spikes can exceed the 40 V absolute maximum voltage rating for the MP6500 and permanently damage the board, even when the motor supply voltage is as low as 12 V. One way to protect the driver from such spikes is to put a large (at least 47 µF) electrolytic capacitor across motor power (VMOT) and ground somewhere close to the board.}}
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{{ambox-stop|text=Cette carte de contrôle moteur utilise des capacités céramique à faible ESR (résistance série équivalente), ce qui le rend susceptible de provoquer des pointes de tension destructrices. Faites encore plus attention si vous avez des fils de raccordement qui dépassent 5cm. Sous certaines conditions, ces pointes de tensions peuvent dépasser les 40 volts Max tolérés par le MP6500 et endommager la carte, même avec une tension moteur aussi faible que 12V. Une façon de protéger le contrôleur contre ces surtensions est de placer, près de la carte, une grande capacité électrolytique (au moins 47 µF) entre l'alimentation moteur (VMOT) et la masse.}}
  
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== Connexion moteur ==
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== Connexions moteur ==
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Four, six, and eight-wire stepper motors can be driven by the MP6500 if they are properly connected; a [https://www.pololu.com/product/2966?tab=faqs FAQ answer] (''Pololu, anglais'') explains the proper wirings in detail.
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Les moteurs pas-à-pas à 4, 6 ou 8 fils peuvent être pilotés à l'aide d'un MP6500 (s'il est correctement connecté); Voyez les [https://www.pololu.com/product/2966?tab=faqs FAQ] (''Pololu, anglais'') expliquent comment réaliser de tels raccordements.
  
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{{ambox-stop|text=Warning: Connecting or disconnecting a stepper motor while the driver is powered can destroy the driver. (More generally, rewiring anything while it is powered is asking for trouble.)}}
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{{ambox-stop|text=Attention: Connecter ou déconnecter les moteurs pas-à-pas alors que le contrôleur est sous tension peut détruire le contrôleur. D'une façon générale, réarranger les raccordements d'un moteur sous tension, c'est chercher après les problèmes.}}
  
 
== Vitesse et Micro-stepping ==
 
== Vitesse et Micro-stepping ==
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Warning: Connecting or disconnecting a stepper motor while the driver is powered can destroy the driver. (More generally, rewiring anything while it is powered is asking for trouble.)
 
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== Entrées de contrôle ==
 
== Entrées de contrôle ==
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Each pulse to the STEP input corresponds to one microstep of the stepper motor in the direction selected by the DIR pin. These inputs are both pulled low by default through internal 500 kΩ pull-down resistors. If you just want rotation in a single direction, you can leave DIR disconnected.
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Chaque impulsion sur l'entrée STEP correspond à un microstep (micro-pas) d'un moteur pas-à-pas dans la direction sélectionnée par la broche DIR. Ces entrées utilisent des résistance pull-down interne de 500 kΩ pour maintenir le signal au niveau bas. Si vous avez uniquement besoin de faire tourner le moteur dans un seul sens alors vous pouvez laisser la broche DIR déconnectée.
  
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The chip has two different inputs for controlling its power states: {{overline|SLEEP}} and {{overline|ENBL}}. For details about these power states, see the datasheet. Please note that the driver pulls both of these pins low through internal 500 kΩ pull-down resistors. The default {{overline|SLEEP}} state prevents the driver from operating; this pin must be high to enable the driver (it can be connected directly to a logic “high” voltage between 2.5 V and 5 V, or it can be dynamically controlled by connecting it to a digital output of an MCU). The default state of the {{overline|ENBL}} pin is to enable the driver, so this pin can be left disconnected.
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La puce propose deux entrée différentes pour contrôler l'état d'alimentation: {{overline|SLEEP}} et {{overline|ENBL}}. Voyez la fiche technique du MP6500 pour plus de détail sur ces états. Le contrôleur maintient ces broches à l'état bas à l'aide de résistance pull-down interne de 500 kΩ. L'état par défaut de {{overline|SLEEP}} empêche le pilote d'opérer; Cette broche doit être placée au niveau haut pour activer le pilote (la broche peut être connectée directement sur un niveau logique "haut" entre 2.5 et 5 V, ou il peut être dynamiquement contrôlé par un microcontrôleur. L'état par défaut de la broche {{overline|ENBL}} pour activer le pilote, en conséquence, cette broche peut être laissée déconnectée.
  
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{{POLImage|MP6500-02.png|250px|Schematic of nSLEEP and nFAULT pins on MP6500 carrier.}}
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{{POLImage|MP6500-02.png|250px|Schéma des broches nSLEEP et nFAULT sur le pilote MP6500.}}
  
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The MP6500 also features an open-drain {{overline|FAULT}} output that drives low whenever the H-bridge FETs are disabled as the result of over-current protection, over-voltage protection, thermal shutdown, or under-voltage lockout protection. The carrier board connects this pin to the {{overline|SLEEP}} pin through a 10 kΩ resistor that acts as a {{overline|FAULT}} pull-up whenever SLEEP is externally held high, so no external pull-up is necessary on the {{overline|FAULT}} pin. Note that the carrier includes a 1.5 kΩ protection resistor in series with the {{overline|FAULT}} pin that makes it is safe to connect this pin directly to a logic voltage supply, as might happen if you use this board in a system designed for the pin-compatible {{pl|349|A4988 carrier}}. In such a system, the 10 kΩ resistor between {{overline|SLEEP}} and {{overline|FAULT}} would then act as a pull-up for {{overline|SLEEP}}, making the MP6500 carrier more of a direct replacement for the A4988 in such systems (the A4988 has an internal pull-up on its SLEEP pin).
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Le MP6500 dispose d'une sortie {{overline|FAULT}} en drain ouvert qui est placé à la masse lorsque les FETs du pont-H sont désactivés suite à l'activation de la protection sur-courant, protection sur-tension, protection thermique et blocage de sous-tension. Le contrôleur connecte cette broche sur la broche {{overline|SLEEP}} par l'intermédiaire d'une résistance de 10 kΩ qui agit comme une résistance pull-up pour {{overline|FAULT}} lorsqu'un niveau haut est appliqué/maintenu sur {{overline|SLEEP}}. Pour rappel, il faut placer la broche {{overline|SLEEP}} au niveau haut pour faire fonctionner le contrôleur. Il n'est donc pas nécessaire d'appliquer une pull-up externe sur {{overline|FAULT}} pour pouvoir lire l'état de la broche {{overline|FAULT}}. A noter que la carte embarque également une résistance de protection de 1.5 kΩ e, seéire sur la broche {{overline|FAULT}}, il est donc possible de connecter directement la broche sur la tension logique (la carte est donc pin-compatible avec le {{pl|349|A4988 carrier}} ). Avec une telle astuce, le MP6500 peut directement  remplacer le A4988 (qui dispose d'une pull-up sur sa broche SLEEP).
  
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{{ambox|text=As a consequence of the connection between {{overline|SLEEP}} and {{overline|FAULT}}, active faults can pull the {{overline|SLEEP}} pin low (below 2.1 V) if it is not externally pulled up strongly enough. We recommend any pull-up resistor used with {{overline|SLEEP}} be 4.7 kΩ or stronger (or just connect {{overline|SLEEP}} directly to VCC).}}
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{{ambox|text=Une conséquence de cette connexion entre {{overline|SLEEP}} et {{overline|FAULT}}. Un état de faute peut tirer le potentiel de {{overline|SLEEP}} sous les 2.1 V s'il n'est pas tiré vers le niveau haut avec assez de vigueur. Pololu recommande l'utilisation d'une résistance pull-up de 4.7 kΩ sur  {{overline|SLEEP}} (ou simplement connecter {{overline|SLEEP}} directement sur VCC).}}
  
 
== Limitation du courant ==
 
== Limitation du courant ==
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Pour pouvoir atteindre un haut débit de pas, l'alimentation moteur est généralement utilisée en surtension que ce qui serait permis sans limitation de courant. Par exemple, un moteur pas-à-pas type supportera 1A avec une bobine ayant une résistance de 5 Ω, ce qui implique que la tension d'alimentation moteur est de maximum 5V. Utiliser un tel moteur sous 9V permettrait d'atteindre une réactivité plus importante (puisque le champs magnétique est plus important) et donc une vitesse plus importante à condition de limiter activement le courant à 1A (sinon le moteur surchauffera et sera endommagé. En effet, le courant passe naturellement a 9v/5Ω = 1.8A).
  
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To achieve high step rates, the motor supply is typically higher than would be permissible without active current limiting. For instance, a typical stepper motor might have a maximum current rating of 1 A with a 5 Ω coil resistance, which would indicate a maximum motor supply of 5 V. Using such a motor with 9 V would allow higher step rates, but the current must actively be limited to under 1 A to prevent damage to the motor.
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Le MP6500 supporte une telle limitation active du courant et le potentiomètre sur la carte peut être utilisé pour fixer cette limitation de courant:
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The MP6500 supports such active current limiting, and the trimmer potentiometer on the board can be used to set the current limit:
 
  
 
{{POLImage|MP6500-03.png|480px|Limitation de courant en fonction de la position du potentiomètre sur le contrôleur MP6500.}}
 
{{POLImage|MP6500-03.png|480px|Limitation de courant en fonction de la position du potentiomètre sur le contrôleur MP6500.}}
  
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You will typically want to set the driver’s current limit to be at or below the current rating of your stepper motor. One way to set the current limit is to put the driver into full-step mode and to measure the current running through a single motor coil without clocking the STEP input. The measured current will be 0.7 times the current limit (since both coils are always on and limited to approximately 70% of the current limit setting in full-step mode).
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De manière générale, le limiteur de courant du pilote moteur est configuré sous la limite de courant du moteur. Pour configurer le limiteur de courant, le pilote moteur est passé en mode ''full-step'' (pas complet) et le courant est mesuré dans une des bobines du moteur sans appliquer de signal sur la broche STEP. Le courant mesuré sera de 0.7 fois le courant limite (puisque les deux bobines sont toujours alimentées et limitées a approximativement 70% du courant limite lorsque configuré en mode ''full-step'').
  
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Another way to set the current limit is to measure the VREF voltage and calculate the resulting current limit. The VREF voltage is accessible on a via that is circled on the bottom silkscreen of the circuit board. The current limit relates to VREF as follows:
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Une autre approche consiste à mesurer la tension VREF et calculer le courant limite correspondant. La tension VREF est accessible sur le via entouré d'un cercle (sur le dessous de la carte). La relation entre le courant limite et VREF est la suivante:
  
 
{{POLImage|MP6500-04.png|292px|Formule permettant de calculer le courant du limiteur.}}
 
{{POLImage|MP6500-04.png|292px|Formule permettant de calculer le courant du limiteur.}}
  
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So, the current limit in amps (A) is equal to 3.5 times the VREF voltage in volts (V), and if you have a stepper motor rated for 1 A, for example, you can set the current limit to about 1 A by setting the reference voltage to about 0.28 V. In practice, we have often observed the actual current limit to be about 10% (sometimes up to 15%) lower than what the equation and graph show.
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Donc, le courant limite (en Ampère) est égale à 3.5 fois la tension VREF (en Volts). Si moteur est prévu pour supporter un courant de 1 A alors vous pouvez configurer le courant limite en fixant la valeur de VREF à 0.28V (car 0.28x3.5=0.98A). Dans la pratique, le courant limite est fixé à environ 10% (parfois 15%) en dessous de ce qu'indique l'équation et le graphe.
  
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The I1 and I2 pins are not used on this version of the MP6500 Stepper Motor Driver Carrier, and any signals applied to these pins will have no effect on the operation of the driver.
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Les broches I1 et I2 ne sont pas utilisés dans cette version du pilote moteur MP6500 et les signaux appliqués sur ces broches n'aurons aucun effet sur le fonctionnement du pilote.
  
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{{ambox|text=The coil current can be very different from the power supply current, so you should not use the current measured at the power supply to set the current limit. The appropriate place to put your current meter is in series with one of your stepper motor coils. If the driver is in full-step mode, both coils will always be on and limited to approximately 70% of the current limit setting. If your driver is in one of the microstepping modes, the current through the coils will change with each step, ranging from 0% to 100% of the set limit. See the MP6500 datasheet for more information.}}
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{{ambox|text=Le courant dans les bobines peut être très différent de l'alimentation appliquée sur l'alimentation. Par conséquent, il ne faut pas utiliser le courant mesuré sur la broche d'alimentation pour estimer le courant limite. Le bon endroit pour relever le courant, c'est en série avec une bobine du moteur. Si le pilote est configuré en mode ''full-step'', les deux bobines sont toujours activée et limités à environ 70% du courant limite configuré sur la carte. Si le pilote moteur est configuré en microstepping alors le courant change de valeur lors de chaque impulsion sur STEP (entre 0% et 100% du courant limite configuré). Voyez la fiche technique du MP6500 pour plus d'informations.}}
  
 
== Dissipation de puissance ==
 
== Dissipation de puissance ==
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The MP6500 driver IC has a maximum current rating of 2.5 A per coil, but the actual current you can deliver depends on how well you can keep the IC cool. The carrier’s printed circuit board is designed to draw heat out of the IC, but to supply more than approximately 1.5 A per coil, a heat sink or other cooling method is required. Note that the version of this board with digital current control has a maximum current limit setting of around 2 A.
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La puce MP6500 sur le contrôleur est prévu pour un courant de 2.5 A par bobine mais le courant qu'il est vraiment capable de contrôler dépend surtout de votre capacité à refroidir le circuit intégré. La carte est conçue pour extraire un maximum de chaleur du circuit intégré mais il sera cependant nécessaire d'utiliser des refroidisseurs ou autre refroidissement actif dès que le courant dépassera 1.5A par bobine.  
  
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{{ambox-stop|text=This product can get ***HOT*** enough to burn you long before the chip overheats. Take care when handling this product and other components connected to it.}}
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{{ambox|text=Cette version de la carte avec contrôle digital du courant à un courant limite fixé à 2 A.}}
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{{ambox-stop|text=Ce produit peut devenir assez ***CHAUD*** pour causer des brûlures bien avant que la protection contre la surchauffe ne soit déclenchée. Il faut donc manipuler le produit (et composants qui y sont raccordés) avec grand soin!}}
  
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{{underline|Please note that measuring the current draw at the power supply will generally not provide an accurate measure of the coil current}}. Since the input voltage to the driver can be significantly higher than the coil voltage, the measured current on the power supply can be quite a bit lower than the coil current (the driver and coil basically act like a switching step-down power supply). Also, if the supply voltage is very high compared to what the motor needs to achieve the set current, the duty cycle will be very low, which also leads to significant differences between average and RMS currents. Additionally, please note that the coil current is a function of the set current limit, but it does not necessarily equal the current limit setting as the actual current through each coil changes with each microstep.
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{{underline|Notez que la mesure du courant sur l'alimentation ne fournit pas une mesure représentative du courant dans les bobines du mouteur}}. Etant donné que la tension d'entrée du pilote peut être significativement plus haut que la tension de la bobine, la mesure du courant sur l'alimentation peut être un peu inférieure à celui traversant une bobine (le pilote agit "en gros" comme convertisseur step-down qui réduit la tension, ce qui permet d'avoir un courant plus élevé). De même, si vous fournissez une tension d'alimentation beaucoup plus élevée que la tension requise par le moteur alors le cycle utile appliqué sera faible afin de maintenir le courant en dessous du maximum. Cela induit une différence significative entre le courant moyen et le courant RMS. Il est également important de noter que le courant maximum est également fonction du courant maximum mais pas forcement égal au courant limite configuré sur la carte étant donné que la valeur du courant change dans chaque bobine a chaque différent pas.
  
 
== Schéma ==
 
== Schéma ==
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== Où Acheter ==
 
== Où Acheter ==
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* {{pl|1353|Le MP6500 est disponible chez MCHobby}}
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* {{pl|1353|Le MP6500 est disponible chez MCHobby}} {{polpl|2966}}  
 
* {{sl|pas-à-pas|Un de nos moteurs pas-à-pas}}
 
* {{sl|pas-à-pas|Un de nos moteurs pas-à-pas}}
 
Vous trouverez également les produits suivants:
 
Vous trouverez également les produits suivants:
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* {{pl|53|Breadboard}}
 
* {{pl|53|Breadboard}}
 
A voir aussi
 
A voir aussi
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* {{pl|349|Pilote de moteur pas-à-pas A4988}}
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* {{pl|349|A4988 contrôleur de moteur pas-à-pas}} {{polpl|2895}}
  
 
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Version actuelle datée du 27 décembre 2018 à 20:53

Présentation

Le MP6500 de la société MPS est capable de contrôler un moteur pas-à-pas bipolaire en pas complet et en micro-stepping.

MP6500-00a.jpg

Le brochage et l'interface sont presque identique au populaire A4988, le MP6500 peut être utilisé comme remplacement du A4988 pour de nombreuses applications. Avec le MP6500 il y a un support micro-stepping jusqu'au 1/8 de pas et il est capable de supporter une tension moteur de 4.5 V à 35 V avec un courant constant de ~1.5 A par phase (2.5 A en pointe).

La carte est équipée d'un limiteur de courant que peut être réglé à l'aide du potentiomètre présent sur la carte.

D'autres contrôleurs comme le A4988 supporte le micro-stepping jusqu'au 1/16 de pas, plus approprié pour l'impression 3D.

Micro-stepping? Kaseko?!?!

Le micro-stepping permet de diviser un pas en plusieurs micro-pas... offrant une plus grande granularité pour effectuer une révolution d'axe.

Sans micro-stepping un moteur 200 a uniquement besoin de 200 pas (impulsions sur STEP) pour faire une révolution complète de l'axe. Soit 1.8° par pas.

Avec un micro-stepping 1/8 pas, les bobines du moteur sont contrôlées de tel sorte qu'il faudra alors 200*8 = 1600 pas (soit 1600 impulsions sur STEP) pour effectuer une révolution complète de l'axe. Soit 0.225° par pas.

A propos du limiteur de courant

Le contrôleur moteur MP6500 dispose d'un limiteur de courant. Ce dispositif contrôle activement le courant envoyé vers les bobines et empêche celui-ci de dépasser une consigne fixée à l'aide du potentiomètre.

Sans limiteur de courant, le courant traversant une bobine dépend de la tension qui y est appliqué. Sur une bobine avec une impédance de 30 Ohms et tension max 9V et courant max 0.300mA (cette mention est importante). La règle U = R x I permet de vérifier que la tension max = 30 Ohms * 0.300mA = 9V.

En première approximation, la puissance dissipée est P=R*I^2 (proportionnel au carré du courant). Soit 30x0.300^2 = 2.7 Watt. Cette puissance dissipé, c'est ce qui provoque l'échauffement et grille/brûle les bobines si elle devient trop importante.

C'est cette dissipation de puissance qui empêche d'augmenter la tension.

A titre d'exemple, si la tension est augmentée à 12V, le courant dans les bobines passe à 12V / 30 Ohms = 0.4 A (soit 400mA). Avec 400mA, la puissance dissipée passe à P=R*i^2 = 30 * 0.4^2 = 4.8 Watt, ce qui provoquera un échauffement excessif (et à terme la défaillance du moteur).

Avec limiteur de courant, le courant traversant la bobine sera activement contrôlé pour ne pas dépasser la consigne fixée. Cela importe peu si l'on alimente le moteur en 9V comme recommandé. Par contre, alimenté en 12V, le courant reste activement limité à 150mA et comme la tension est plus élevée, le champs magnétique dans le moteur sera plus important, ce qui rend ce dernier plus réactif. Grâce à un limiteur de courant, il est possible de travailler en surtension sans griller le moteur, ce qui permet d'atteindre des vitesses de rotation plus élevées.

Détails techniques

  • Interface de commande super simple. Utilise une broche STEP et une broche DIRECTION (sens de rotation)
  • 4 résolutions de pas:
    • Pas simple (full-step),
    • Demi-pas (half-step),
    • 1/4 de pas (1/4-step),
    • 1/8 de pas (1/8-step)
  • Limiteur de courant
  • Deux contrôles de limitation de courant disponible:
    • La présente version contient un contrôle de courant par potentiomètre — le potentiomètre présent sur la carte permet de limiter le courant à 2.5 A
    • Il existe également une version de ce breakout avec un Contrôle Digital du Courant (disponible sur demande) — cette autre version permet au microcontrôleur d'ajuster dynamiquement la limite du courant (jusqu'à 2 A)
  • Un senseur de courant interne permettant au contrôleur d'ajuster automatique la mode décroissance de sortie à fournir une onde de courant lissée.
  • Tension moteur de 4.5 V à 35 V
  • Soutient un continuellement un courant de 1.5 A par phase (sans refroidissement supplémentaire)
  • Courant de pointe de 2.5 A
  • Régulateur de tension intégré (pas besoin d'un tension séparée pour la logique de contrôle)
  • Compatible systèmes 3.3 V et 5 V.
  • Protection:
    • arrêt lors de surchauffe,
    • arrêt lors de sur-courant,
    • protection contre court-circuit,
    • blocage lors de sous-tension
  • Carte constitué de 4 couches permettant d'améliorer la dissipation de chaleur
  • Pastille de masse (soudable) exposée sous le circuit intégré du contrôleur.
  • Fiche technique du MP6500 (pdf, 1 Mb)

Raccordements

MP6500-wiring.png

Minimal wiring diagram for connecting a microcontroller to an MP6500 Stepper Motor Driver Carrier, Potentiometer Current Control (full-step mode).

Cliquer l'image pour l'agrandir

Montage alternatif:

MP6500-wiring-02.png

Schéma de raccordement anternatif du contrôleur de moteur pas-à-pas MP6500 (en pas complet).

Cliquer l'image pour l'agrandir

Alimentation

Le moteur requière une alimentation moteur entre 4.5 V et 35 V, alimentation devant être connectée entre VMOT et GND. Cette alimentation doit disposer de capacités de découplage appropriée près de la carte et doit, bien entendu, être capable de délivrer le courant nécessaire au moteurs.

Le pilote dispose d'un régulateur de tension interne, il ne requière donc pas d'alimentation séparée pour la logique.

Stop
 Cette carte de contrôle moteur utilise des capacités céramique à faible ESR (résistance série équivalente), ce qui le rend susceptible de provoquer des pointes de tension destructrices. Faites encore plus attention si vous avez des fils de raccordement qui dépassent 5cm. Sous certaines conditions, ces pointes de tensions peuvent dépasser les 40 volts Max tolérés par le MP6500 et endommager la carte, même avec une tension moteur aussi faible que 12V. Une façon de protéger le contrôleur contre ces surtensions est de placer, près de la carte, une grande capacité électrolytique (au moins 47 µF) entre l'alimentation moteur (VMOT) et la masse.

Connexions moteur

Les moteurs pas-à-pas à 4, 6 ou 8 fils peuvent être pilotés à l'aide d'un MP6500 (s'il est correctement connecté); Voyez les FAQ (Pololu, anglais) expliquent comment réaliser de tels raccordements.

Stop
 Attention: Connecter ou déconnecter les moteurs pas-à-pas alors que le contrôleur est sous tension peut détruire le contrôleur. D'une façon générale, réarranger les raccordements d'un moteur sous tension, c'est chercher après les problèmes.

Vitesse et Micro-stepping

MS1 MS2 Résolution Microstep
bas bas Full step (Pas complet)
haut bas Half-step (Demi pas, 1/2)
bas haut Quarter-step (Quart de pas, 1/4)
high high Heighth-step (huitième de pas, 1/8)

Entrées de contrôle

Chaque impulsion sur l'entrée STEP correspond à un microstep (micro-pas) d'un moteur pas-à-pas dans la direction sélectionnée par la broche DIR. Ces entrées utilisent des résistance pull-down interne de 500 kΩ pour maintenir le signal au niveau bas. Si vous avez uniquement besoin de faire tourner le moteur dans un seul sens alors vous pouvez laisser la broche DIR déconnectée.

La puce propose deux entrée différentes pour contrôler l'état d'alimentation: SLEEP et ENBL. Voyez la fiche technique du MP6500 pour plus de détail sur ces états. Le contrôleur maintient ces broches à l'état bas à l'aide de résistance pull-down interne de 500 kΩ. L'état par défaut de SLEEP empêche le pilote d'opérer; Cette broche doit être placée au niveau haut pour activer le pilote (la broche peut être connectée directement sur un niveau logique "haut" entre 2.5 et 5 V, ou il peut être dynamiquement contrôlé par un microcontrôleur. L'état par défaut de la broche ENBL pour activer le pilote, en conséquence, cette broche peut être laissée déconnectée.

MP6500-02.png

Schéma des broches nSLEEP et nFAULT sur le pilote MP6500.

Cliquer l'image pour l'agrandir

Le MP6500 dispose d'une sortie FAULT en drain ouvert qui est placé à la masse lorsque les FETs du pont-H sont désactivés suite à l'activation de la protection sur-courant, protection sur-tension, protection thermique et blocage de sous-tension. Le contrôleur connecte cette broche sur la broche SLEEP par l'intermédiaire d'une résistance de 10 kΩ qui agit comme une résistance pull-up pour FAULT lorsqu'un niveau haut est appliqué/maintenu sur SLEEP. Pour rappel, il faut placer la broche SLEEP au niveau haut pour faire fonctionner le contrôleur. Il n'est donc pas nécessaire d'appliquer une pull-up externe sur FAULT pour pouvoir lire l'état de la broche FAULT. A noter que la carte embarque également une résistance de protection de 1.5 kΩ e, seéire sur la broche FAULT, il est donc possible de connecter directement la broche sur la tension logique (la carte est donc pin-compatible avec le A4988 carrier ). Avec une telle astuce, le MP6500 peut directement remplacer le A4988 (qui dispose d'une pull-up sur sa broche SLEEP).

Une conséquence de cette connexion entre SLEEP et FAULT. Un état de faute peut tirer le potentiel de SLEEP sous les 2.1 V s'il n'est pas tiré vers le niveau haut avec assez de vigueur. Pololu recommande l'utilisation d'une résistance pull-up de 4.7 kΩ sur SLEEP (ou simplement connecter SLEEP directement sur VCC).

Limitation du courant

Vidéo de Pololu (Youtube, anglais) concernant la limitation de courant.

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Pour pouvoir atteindre un haut débit de pas, l'alimentation moteur est généralement utilisée en surtension que ce qui serait permis sans limitation de courant. Par exemple, un moteur pas-à-pas type supportera 1A avec une bobine ayant une résistance de 5 Ω, ce qui implique que la tension d'alimentation moteur est de maximum 5V. Utiliser un tel moteur sous 9V permettrait d'atteindre une réactivité plus importante (puisque le champs magnétique est plus important) et donc une vitesse plus importante à condition de limiter activement le courant à 1A (sinon le moteur surchauffera et sera endommagé. En effet, le courant passe naturellement a 9v/5Ω = 1.8A).

Le MP6500 supporte une telle limitation active du courant et le potentiomètre sur la carte peut être utilisé pour fixer cette limitation de courant:

MP6500-03.png

Limitation de courant en fonction de la position du potentiomètre sur le contrôleur MP6500.

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De manière générale, le limiteur de courant du pilote moteur est configuré sous la limite de courant du moteur. Pour configurer le limiteur de courant, le pilote moteur est passé en mode full-step (pas complet) et le courant est mesuré dans une des bobines du moteur sans appliquer de signal sur la broche STEP. Le courant mesuré sera de 0.7 fois le courant limite (puisque les deux bobines sont toujours alimentées et limitées a approximativement 70% du courant limite lorsque configuré en mode full-step).

Une autre approche consiste à mesurer la tension VREF et calculer le courant limite correspondant. La tension VREF est accessible sur le via entouré d'un cercle (sur le dessous de la carte). La relation entre le courant limite et VREF est la suivante:

MP6500-04.png

Formule permettant de calculer le courant du limiteur.

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Donc, le courant limite (en Ampère) est égale à 3.5 fois la tension VREF (en Volts). Si moteur est prévu pour supporter un courant de 1 A alors vous pouvez configurer le courant limite en fixant la valeur de VREF à 0.28V (car 0.28x3.5=0.98A). Dans la pratique, le courant limite est fixé à environ 10% (parfois 15%) en dessous de ce qu'indique l'équation et le graphe.

Les broches I1 et I2 ne sont pas utilisés dans cette version du pilote moteur MP6500 et les signaux appliqués sur ces broches n'aurons aucun effet sur le fonctionnement du pilote.

Le courant dans les bobines peut être très différent de l'alimentation appliquée sur l'alimentation. Par conséquent, il ne faut pas utiliser le courant mesuré sur la broche d'alimentation pour estimer le courant limite. Le bon endroit pour relever le courant, c'est en série avec une bobine du moteur. Si le pilote est configuré en mode full-step, les deux bobines sont toujours activée et limités à environ 70% du courant limite configuré sur la carte. Si le pilote moteur est configuré en microstepping alors le courant change de valeur lors de chaque impulsion sur STEP (entre 0% et 100% du courant limite configuré). Voyez la fiche technique du MP6500 pour plus d'informations.

Dissipation de puissance

La puce MP6500 sur le contrôleur est prévu pour un courant de 2.5 A par bobine mais le courant qu'il est vraiment capable de contrôler dépend surtout de votre capacité à refroidir le circuit intégré. La carte est conçue pour extraire un maximum de chaleur du circuit intégré mais il sera cependant nécessaire d'utiliser des refroidisseurs ou autre refroidissement actif dès que le courant dépassera 1.5A par bobine.

Cette version de la carte avec contrôle digital du courant à un courant limite fixé à 2 A.
Stop
 Ce produit peut devenir assez ***CHAUD*** pour causer des brûlures bien avant que la protection contre la surchauffe ne soit déclenchée. Il faut donc manipuler le produit (et composants qui y sont raccordés) avec grand soin!

Notez que la mesure du courant sur l'alimentation ne fournit pas une mesure représentative du courant dans les bobines du mouteur. Etant donné que la tension d'entrée du pilote peut être significativement plus haut que la tension de la bobine, la mesure du courant sur l'alimentation peut être un peu inférieure à celui traversant une bobine (le pilote agit "en gros" comme convertisseur step-down qui réduit la tension, ce qui permet d'avoir un courant plus élevé). De même, si vous fournissez une tension d'alimentation beaucoup plus élevée que la tension requise par le moteur alors le cycle utile appliqué sera faible afin de maintenir le courant en dessous du maximum. Cela induit une différence significative entre le courant moyen et le courant RMS. Il est également important de noter que le courant maximum est également fonction du courant maximum mais pas forcement égal au courant limite configuré sur la carte étant donné que la valeur du courant change dans chaque bobine a chaque différent pas.

Schéma

MP6500-10.png

Schematic diagram for the MP6500 Stepper Motor Driver Carrier.

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