[F.Abdelaziz]

شرح وتحليل إلكترونيات درايفر محرك الخطوة لماكينة CNC باستخدام الدوائر المتكاملة 4516 و 4028 :
المدخل لقيادة محركات الخطوة أحادية القطبية :

· تتميز محركات الخطوة أحادية القطبية بوجود طرف أوسط فى ملفاتها كما هو مبين بالشكل التالى :

· هناك ثلاث طرق (أنظمة) لقيادة محرك الخطوة أحادى القطبية : الخطوة الكاملة ، والخطوة الكاملة البديلة ،و نصف الخطو. كل طريقة لها بعض المزايا والعيوب .
سوف نتناول هنا قيادة محرك الخطوة أحادى القطبية بطريقة الموجة الكاملة full step .
الجدول التالى يوضح تتابع الخطوات فى نظام الخطوة الكاملة :

فى نظام الخطوة الكاملة ، يتم تنشيط (تغذية) الملفات المتتابعة كل فى دوره A1 , B1 , A2 , B2 . نظام الخطوة الكاملة ينتج دوران على نحو سلس وبأقل استهلاك للطاقة فى الثلاثة أنظمة .
يتم تطبيق الخطوات بالترتيب من واحد إلى أربعة . بعد الخطوة الرابعة ، يتم تكرار التسلسل من الخطوة الأولى.
تطبيق الخطوات من واحد إلى أربعة يجعل المحرك يدور فى اتجاه عقارب الساعة ، عكس ترتيب الخطوات من أربعة إلى واحد سوف يجعل المحرك يدور فى اتجاه عكس عقارب الساعة .
الخلاصة :
لعلك لاحظت أنه يمكن تمثيل تغذية الأبع ملفات فى شكل ثنائى بتسلسل الخطوات كما يلى :

1000
0100
0010
0001

والهدف من دائرة القيادة التى سوف نقوم بتحليلها هى توفير هذه الصيغة .
كيف يتم ذلك ؟
هناك طرق متعددة لتحقيق ذلك ، وسوف نتناول الطريقة التى يستخدم فيها العداد الثنائى 4516 ومفسر الشفرة 4028 ، والآن إلى التفاصيل .

الدائرة المتكاملة 4516 "عداد ثنائى تصاعدى / تنازلى" Binary up/down counter :

[F.Abdelaziz]

الدائرة المتكاملة 4516 "عداد ثنائى تصاعدى / تنازلى" Binary up/down counter :
الوصف العام :
الدائرة المتكاملة 4516 هى عداد ثنائى 4-bit متزامن بحافة البدء مع :
· مدخل الساعة CP(CLK) .
· ومدخل للتحكم فى العد التصاعدى / التنازلى UP/DN(U/D') .
· ومدخل تمكين العد (فعال فى الحالة المنخفضة) CE .
· ومدخل التحميل المتوازى (فعال فى الحالة المرتفعة) الغير متزامن PL .
· وأربع مداخل D0 to D3 .
· وأربع مخارج متوازية Q0 to Q3 .
· وطرف خرج العد ( فعال فى الحالة المنخفضة) TC .
· ومدخل الإعادة الرئيسى المهيمن الغير متزامن MR .

· يتم تحميل المعلومات على المداخل D0 to D3 على العداد أثناء وجود طرف مدخل التحميل المتوازى PL فى الحالة المرتفعة ، وبغض النظر عن أحوال جميع المداخل الأخرى باستثناء طرف مدخل الإعادة الرئيسى المهيمن MR والذى يجب أن يكون فى الحالة المنخفضة low .
· عندما يكون كل من طرف مدخل التحميل المتوازى وطرف مدخل الساعة CP فى الحالة المنخفضة low ، يتغير العداد عند انتقال حالة طرف الساعة CP من الحالة المخفضة low إلى الحالة المرتفعة high .
· طرف الدخل UP/DN يحدد اتجاه العد ، يكون تصاعدى عندما يكون هذا الطرف مرتفعا high ، وتنازلى عندما يكون منخفض low .
· أثناء العد التصاعدى يكون طرف خرج العد TC منخفض low عندما يكون كل من Q0 و Q3 مرتفع ويكون مدخل تمكين العد CE منخفض low .
· أثناء العد التنازلى ، يكون طرف خرج العد TC منخفض عندما يكون كل من Q0 و Q3 و CE منخفض .
· المستوى المرتفع على طرف دخل الإعادة الرئيسى المهيمن يؤدى إلى إعادة تعيين reset العداد
(Q0 to Q3 = LOW) بغض النظر عن جميع أحوال المداخل الأخرى .

هذه الدائرة المتكاملة تعمل على جهد فى المدى من 3V إلى 15V . يجب توصيل الأطراف الغير مستخدمة بأى من VDD أو VSS أو بدخل آخر .

التطبيق :
الدائرة الكهربية :

الخلاصة :
توصيل الطرف U/D' بالجهد الموجب VDD يجعل العداد يقوم بالعد تصاعديا عند كل نبضة خطوة step تطبق على مدخل الساعة CLK . نتيجة لذلك نحصل من المخارج Q0 to Q3 على كود ثنائى مكود عشرى من "0000=0" إلى "1111=15" يتزايد بواحد عند كل خطوة بالصيغة التالية :

0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
……
……
1111

وكل ما نحتاجه هو الخرج Q0 و Q1 . لعلك لاحظت تكرار التسلسل :

00
01
10
11

الدائرة المتكاملة 4028 مفسر الشفرة من BCD إلى عشرى Decimal:

[عبدالله نعمان]

شكرا استاذنا الكبير...

[F.Abdelaziz]

الدائرة المتكاملة 4028 مفسر الشفرة من BCD إلى عشرى Decimal:
الوصف العام :
الدائرة المتكاملة 4028 هى مفسر (فك) شفرة من BCD إلى عشرى أو من ثنائى إلى ثمانى ، وتتكون من أربع مداخل ، و بوابات منطقية لتفسير ( ترجمة أو فك) الشفرة ، وعشر مخارج عازلة buffer .
يتم تطبيق شفرة (كود) BCD على المداخل الأربعة : A,B,C,D وتتسبب فى مستوى مرتفع عند "واحد" من المخارج العشرة المختارة من العشر مخارج العشرية المفسرة فى حين تكون باقى التسع مخارج عند الحالة المنخفضة .
بالمثل ، يتم تفسير الشفرة المكونة من كود ثنائى 3-bit ، والمطبقة على المداخل : A,B,C ، إلى تفسير ثمانى octal على المخارج 0 - 7 . إشارة مرتفعة المستوى high على الدخل D تمنع inhibit التفسير الثمانى وتتسبب فى ذهاب المخارج 0 – 7 إلى الحالة المنخفضة low .
جميع المداخل محمية من التلف نتيجة التفريغ الاستاتيكى عن طريق دايودات قص (قطع) clamp عند VDD و VSS .
الخواص :
· مدى جهد تغذية واسع : 3.0V to 15V .
· حصانة (مناعة) ضد الضوضاء المرتفعة .
· توافق مع أجهزة TTL .
· منخفضة القدرة .
· خرج خالى من الخلل .
· منطق موجب على المداخل والمخارج .

التطبيق :
الدائرة الكهربية :

الخلاصة :
· يتم توصيل الخرج Q0 و Q1 من العداد 4516 إلى ألدخل A والدخل B للمفسر 4028 .
· طرف الدخل C يتم توصيله بالجهد الموجب عن طريق المقاومة R1 وهذا يعنى وجود واحد منطقى بصفة مستمرة على المدخل C ، ونتيجة لذلك تصبح شفرة الدخل على المداخل A,B,C كما يلى :

100
101
110
111

· سوف يقوم المفسر يترجمة هذه الشفرة فى شكل خرج واحد عند كل خطوة هذا الخرج يناظر الترجمة العشرية للشفرة السابقة ، أى :

100 = 4 => Q4 = ON , Others OFF
101 = 5 => Q5 = ON , Others OFF
110 = 6 => Q6 = ON , Others OFF
111 = 7 => Q7 = ON , Others OFF

· عند توصيل الدخل C بالأرضى يتم إلغاء تمكين المخارج المختارة ، حيث تكون المخارج الفعالة فى هذه الحالة هى 000= 0 = Q0 و 001= 1 = Q1 و 010 =2 = Q2 و 011 = 3 = Q3 وجميعها غير مختارة وفى هذه الحالة تكون المداخل المختارة بأصفار أى غير ممكنة .

ملاحظة :
بالطبع الدائرة المتكاملة 4028 لا تستطيع قيادة الخطوة مباشرة ولذلك سوف نحتاج إلى ترانزستورات قدرة .

التنفيذ العملى :
الدائرة الكهربية

[F.Abdelaziz]

سوف يتم تنفيذ الدرايفر فى شكل قسمين :
القسم الأول يتضمن الربط مع منفذ التوازى للكومبيوتر ودوائر إشارات التحكم فى المحاور الثلاثة X,Y,Z :

والقسم الثانى هو وحدة القدرة :

[F.Abdelaziz]

النماذج الأولية للوح الدوائر المطبوعة :

[Omar Mekkawy]

جزاك الله الجنة أستاذي ( شرح ممتاز )

كنت أحاول أن أراسلك أستاذي لكن الرسالة التالية تظهر لي :

F.Abdelaziz تجاوز المحد له من مساحة الرسائل الخاصة المخزونة ولا يمكنه إستلام رسائل أخرى إلى أن يحرر بعض المساحة.

على العموم أستاذي هذا مضمون الرسالة

سلام عليكم أستاذي الكريم كيف حالك ؟ أستاذي أنا إشتريت مقاومة متغيرة ديجيتال من شركة Ram ولكنني لا أفقه شيئاً عن نظام التحكم بها " SPI " هذا رابط القطعة + يوجد بنفس الصفحة الداتاشيت الخاص بها http://ram-e-shop.com/oscmax/catalog...oducts_id=2268 أنا استخدم برنامج Proton IDE

جزاك الله كل خير أستاذي

[F.Abdelaziz]

اقتباس المشاركة الأصلية كتبت بواسطة Omar Mekkawy جزاك الله الجنة أستاذي ( شرح ممتاز ) كنت أحاول أن أراسلك أستاذي لكن الرسالة التالية تظهر لي : على العموم أستاذي هذا مضمون الرسالة جزاك الله كل خير أستاذي

أخى الكريم

شكرا جزيلا لك

أعتذر لك لأننى لم أتعامل مع هذه الدائرة المتكاملة من قبل

مع تمنياتى بدوام التوفيق