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Mover motor con la pc (sin integrados)

Hola Taringa!!

Hoy quiero compartirles esto con lo que he estado jugando y que en realidad tiene la intención de hacer con ello algo más interesante, pero mientras tanto.. copiare aquí lo que he publicado en mi blog, pretendiendo que sea lo más directo posible, pero siempre que lo crean necesario pueden acercarse por más información: http://www.silly-bytes.blogspot.com

Sabemos que para hacer girar un motor PAP Bipolar tenemos que dar pulsos secuenciales en sus 4 cables (Que llamaremos A, B, C y D), pero alternando la polaridad, por lo que la ciruito necesario se complica un poco, mientras que para los Unipolares este problema desaparece, así que empezaremos por jugar con los motores PAP Unipolares.



Unipolares:
Esquema de conexión en el puerto paralelo:



Me parece que queda bastante claro, pero vale aclarar que los "pines" del esquema son los correspondientes del puerto paralelo, y que estamos usando el nibble bajo del byte del puerto; además se puede ver como los 2 cables "comunes" del motor unipolar se conectan al positivo de la fuente de alimentación, la cual corresponde con la tensión que requiere nuestro motor (en mi caso 9V), y los cables A,B,C y D serán conectados al negativo de la fuente al saturarse los transistores con la señal del puerto. Gracias a Fernando @Aces_High_87 por la ayuda con el lío que tenia con los transistores.



Aquí se puede apreciar de color Rojo los 8 pines de datos del puerto, de los cuales hemos usado 4 (del pin 2 al 5) es decir 4 bits.

Aquí se pude observar el circuito que yo he montado, y he usado un cable de puerto paralelo de una vieja impresora, lo cual resulta muy practico.








Código:
Con el circuito montado lo que necesitamos ahora es el código que saque las señales correctas en el orden correcto por el puerto paralelo para mover nuestro motor, y tomando en cuenta también los distintos modos a los que puede trabajar el motor(Simple Step, Double Step, Half Step).

Las secuencias son:



Simple Step: A-B-C-D
Double Step(mayor torque): AB-BC-CD-DA
Half Step(doble precisión al dar medio paso por ves): A-AB-B-BC-C-CD-D-DA

El código no pretende ser un ejemplo de elegancia ni mucho menos, pero funciona... Es solamente una clase la cual usaremos con otro código para controlar el motor



/*
* =====================================================================================
*
* Filename: unipolar.cpp
*
* Description: Clase para mover un motor PAP Unipolar por puerto paralelo
*
* Version: 1.0
* Created: 09/28/12 11:44:21
* Revision: none
* Compiler: g++
* License: GPLv3
*
* Author: Daniel Campoverde CarriÃn
* Organization: Silly Bytes
*
* =====================================================================================
*/

#include <iostream>
#include <sys/io.h>
#include <unistd.h>

#define puerto (0x378) //Puede ser (0x278)

//datos sacados por el nibble bajo del puerto paralelo
//A,B,C,D son los cables del motor PAP
#define A 1
#define B 2
#define C 4
#define D 8
#define AB 3
#define BC 6
#define CD 12
#define DA 9



using namespace std;

class motor_unipolar{

public:


//steps=Numero de pasos del motor,type_step[0=simple,1=double.2=half]

motor_unipolar( int steps, int type_step=1);


int step( int steps = 1, int direction = 0, int rate_step = 25000); ///pasos a dar,direccion[0=horario,1=antihorario],tiempo entre paso y paso(microsegundos)

int rotate( int angle = 1, int direction = 0, int rate_step = 25000);///angulo a rotar (degrees),direccion[0=horario,1=antihorario],tiempo entre paso y paso(microsegundos)


void stop(){ outb(puerto,0);} //poner a 0 el puerto


private:

int motor_steps;
int step_type;
float angle_by_step;
int sequence[8];
int *current_step;
void single_step( int direction);
int forward_sequence();
void backward_sequence();

};


motor_unipolar::motor_unipolar( int steps, int type_step) : motor_steps(steps), step_type(type_step), angle_by_step(360/steps){


if(ioperm(puerto,1,1)){ //Abrir puerto y configurar permisos
cout << "Error de permisos" << endl << flush;

}


switch(step_type){

case 0:
sequence[0] = A; //Secuencia simple_step
sequence[1] = B;
sequence[2] = C;
sequence[3] = D;
sequence[4] = 0;
sequence[5] = 0;
sequence[6] = 0;
sequence[7] = 0;

break;
case 1:
sequence[0] = AB; //Secuencia double_step
sequence[1] = BC;
sequence[2] = CD;
sequence[3] = DA;
sequence[4] = 0;
sequence[5] = 0;
sequence[6] = 0;
sequence[7] = 0;



break;
case 2:
sequence[0] = A; //Secuencia half_step
sequence[1] = AB;
sequence[2] = B;
sequence[3] = BC;
sequence[4] = C;
sequence[5] = CD;
sequence[6] = D;
sequence[7] = DA;

break;

}




current_step = sequence;//colocamos el paso actual al principio de ka secuencia




}



int motor_unipolar::step( int steps, int direction, int rate_step){




while(steps > 0){

single_step(direction);
usleep(rate_step);
steps--;

cout << *current_step << endl << flush;
}

return 0;
}


int motor_unipolar::rotate( int angle, int direction, int rate_step){



int steps = int(angle/angle_by_step);


while(steps > 0){

single_step(direction);
usleep(rate_step);
steps--;

}

return 0;
}


int motor_unipolar::forward_sequence(){

if(current_step==&sequence[7] || *current_step == 0){ current_step = sequence; return 0;} //reiniciamos la secuencia

current_step++; //avanzamos en la secuencia

if(*current_step == 0){ current_step = sequence; return 0;}
return 0;

}

void motor_unipolar::backward_sequence(){

if(current_step==&sequence[0]) current_step = &sequence[7]; //reiniciamos la secuencia


current_step--; //avanzamos en la secuencia

if(*current_step==0) backward_sequence();

}

void motor_unipolar::single_step( int direction){

outb(*current_step,puerto);

if(direction==0){ forward_sequence();}
else{backward_sequence();}

}




Bipolares:

**Como trabajaremos solo con unipolares, no lo pondré aqui, pero de todos modos pueden encontrarlo en http://www.silly-bytes.blogspot.com


Haciendo girar el motor:
Ahora que tenemos las clases necesarias para mover el motor cuyo circuito ya tenemos montado en el puerto paralelo, usaremos un código que a su vez aproveche dichas clases para jugar con el motor.

Así que ha manera de ejemplo yo he agregado la función main() para el fuente de unipolar.cpp, quedando así (es de lo más simple y tonto):


/*
* =====================================================================================
*
* Filename: unipolar.cpp
*
* Description: Clase para mover un motor PAP Unipolar por puerto paralelo
*
* Version: 1.0
* Created: 09/28/12 11:44:21
* Revision: none
* Compiler: g++
* License: GPLv3
*
* Author: Daniel Campoverde CarriÃn
* Organization: Silly Bytes
*
* =====================================================================================
*/

#include <iostream>
#include <sys/io.h>
#include <unistd.h>

#define puerto (0x378) //Puede ser (0x278)

//datos sacados por el nibble bajo del puerto paralelo
//A,B,C,D son los cables del motor PAP
#define A 1
#define B 2
#define C 4
#define D 8
#define AB 3
#define BC 6
#define CD 12
#define DA 9



using namespace std;

class motor_unipolar{

public:


//steps=Numero de pasos del motor,type_step[0=simple,1=double.2=half]

motor_unipolar( int steps, int type_step=1);


int step( int steps = 1, int direction = 0, int rate_step = 25000); ///pasos a dar,direccion[0=horario,1=antihorario],tiempo entre paso y paso(microsegundos)

int rotate( int angle = 1, int direction = 0, int rate_step = 25000);///angulo a rotar (degrees),direccion[0=horario,1=antihorario],tiempo entre paso y paso(microsegundos)


void stop(){ outb(puerto,0);} //poner a 0 el puerto


private:

int motor_steps;
int step_type;
float angle_by_step;
int sequence[8];
int *current_step;
void single_step( int direction);
int forward_sequence();
void backward_sequence();

};


motor_unipolar::motor_unipolar( int steps, int type_step) : motor_steps(steps), step_type(type_step), angle_by_step(360/steps){


if(ioperm(puerto,1,1)){ //Abrir puerto y configurar permisos
cout << "Error de permisos" << endl << flush;

}


switch(step_type){

case 0:
sequence[0] = A; //Secuencia simple_step
sequence[1] = B;
sequence[2] = C;
sequence[3] = D;
sequence[4] = 0;
sequence[5] = 0;
sequence[6] = 0;
sequence[7] = 0;

break;
case 1:
sequence[0] = AB; //Secuencia double_step
sequence[1] = BC;
sequence[2] = CD;
sequence[3] = DA;
sequence[4] = 0;
sequence[5] = 0;
sequence[6] = 0;
sequence[7] = 0;



break;
case 2:
sequence[0] = A; //Secuencia half_step
sequence[1] = AB;
sequence[2] = B;
sequence[3] = BC;
sequence[4] = C;
sequence[5] = CD;
sequence[6] = D;
sequence[7] = DA;

break;

}




current_step = sequence;//colocamos el paso actual al principio de ka secuencia




}



int motor_unipolar::step( int steps, int direction, int rate_step){




while(steps > 0){

single_step(direction);
usleep(rate_step);
steps--;

cout << *current_step << endl << flush;
}

return 0;
}


int motor_unipolar::rotate( int angle, int direction, int rate_step){



int steps = int(angle/angle_by_step);


while(steps > 0){

single_step(direction);
usleep(rate_step);
steps--;

}

return 0;
}


int motor_unipolar::forward_sequence(){

if(current_step==&sequence[7] || *current_step == 0){ current_step = sequence; return 0;} //reiniciamos la secuencia

current_step++; //avanzamos en la secuencia

if(*current_step == 0){ current_step = sequence; return 0;}
return 0;

}

void motor_unipolar::backward_sequence(){

if(current_step==&sequence[0]) current_step = &sequence[7]; //reiniciamos la secuencia


current_step--; //avanzamos en la secuencia

if(*current_step==0) backward_sequence();

}

void motor_unipolar::single_step( int direction){

outb(*current_step,puerto);

if(direction==0){ forward_sequence();}
else{backward_sequence();}

}



int main(){

int opcion;
motor_unipolar motor(200);
int direccion;
int valor;


for(;{

cout << "nnnAngulo, Pasos, Salir[0,1,2]n >> ";
cin >> opcion;
cout << "Valor (angulo o pasos)n >> ";
cin >> valor;
cout << "Direccion[0,1]n >> ";
cin >> direccion;

if(opcion==0){

cout << "Rotando..." << endl;
motor.rotate(valor,direccion);

}else if(opcion==1){

motor.step(valor,direccion);
cout << "Rotando..." << endl;

}else{ motor.stop(); return 0;}

}
}



Una vez compilado con g++ unipolar.cpp -o rotate lo ejecutamos obteniendo este resultado:


link: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=3VUYgr4zwLU


A poco no es tierno :3

Que podemos hacer con todo esto¿?
...Pues... Hay que ser muy falto de imaginación para pensar que esto es inútil... pero en realidad publico esto con la intención de publicar más adelante algo mucho más interesante y para lo cual usaremos todo esto...


Saludos!
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