Aproveite mais que peças e componentes da sua sucata - drive de potência para motor de passo

Aproveitar peças e componentes eletrônicos de sucata não é novidade para os leitores das revistas saber eletrônica, eletrônica total e mecatrônica fácil, vários autores de artigos publicados nestas revistas fazem referência a essa forma de se conseguir peças e componentes eletrônicos, mas existe uma possibilidade a mais na "sucata nossa de cada dia", é a possibilidade de se conseguir módulos inteiros prontos, como por exemplo, dimmers, controles PWM, sequênciais (de potência ou não), driver para relés, amplificadores, sintonizadores, drivers para motores de passo (que é o assunto deste artigo) e muito mais.

Comecei a garimpar sucata a procura de peças e componentes eletrônicos quando tinha apenas 12 anos, e lá se vão 23 anos, procurei em todos os lugares, iniciei nos famosos ferro-velhos, onde se podia comprar uma placa de televisão por 3 ou 5 reais, depois conheci as polêmicas feiras-do-rolo, onde se acha de tudo, inclusive muita sucata (a vantagem da feira-do-rolo, é que muitas vezes o vendedor não sabe o que está vendendo e cobra um preço super barato por ótimas sucatas), quando fiquei mais velho descobri o bairro da Santa Efigênia e a rua Santa Ifigênia na cidade de São Paulo, onde também se encontra de tudo, no prédio onde moro por exemplo tem uma área da lixeira destinada a lixo eletro-eletrônico, e minha esposa detesta que todos os dias eu de uma passada por lá pra ver as "novidades" e pra finalizar uma das minhas melhores aquisições foi feita de um "catador", isso mesmo, eu passava de carro quando avistei sobre seu carrinho algo que parecia uma impressora, parei o carro e, bingo, perguntei quanto ele queria, e ele me disse que eu podia levar, que não me custaria nada.

Me alonguei neste último parágrafo apenas para mostrar que você pode encontrar sucata em qualquer lugar e até pode comprá-la, mas atenção, sempre pechinche na hora do pagamento.

Você perceberá que com poucos reais, e um pouco de paciência para dessoldar as peças, você logo terá um grande e variado estoque de peças e componentes eletrônicos, e com ressalvas, você muitas vezes encontrará peças de difícil obtenção e até peças de custo um tanto elevado, como, capacitores de alta tensão, resistores de potência, transistores de potência, IGBTs, FETs, potenciômetros, relés, motores de corrente contínua e de passo, CIs e até microcontroladores. Nesse momento um bom site de consulta a data sheets como o www.alldatasheet.com ou www.datasheetcatalog.com será muito útil para se descobrir a função de algum componente desconhecido.

Porém o motivo deste artigo é tratar dos módulos completos encontrados nas sucatas, como mencionado no primeiro parágrafo são várias as possibilidades e nesse primeiro momento falaremos sobre os drivers de motores de passo. Você encontrará motores de passo em diversos equipamentos eletrônicos como por exemplo em scanners e impressoras. No nosso artigo vamos utilizar para demostração uma impressora EPSON LX 810, figura 1, porém qualquer uma outra poderá ser utilizada, basta seguir a mesma linha de raciocínio.

Figura 1 – impressora EPSON LX-810 montada

Primeiramente você deve adquirir sua impressora como sucata, ou "no estado" como os vendedores costumam chamar. Vamos desmontá-la. É uma desmontagem simples, não vamos nos alongar em detalhes, não há segredo, basta soltar todos os parafuso e soltar a placa eletrônica. Você pode inclusive guardar algumas peças como engranagens, parafusos e o trilho por onde a cabeça de impressão se move, essas peças podem ser usadas em algum projeto de mecatrônica.

Após desmontada a impressora vamos identificar algumas partes. Na figura 2 você perceberá que temos uma fonte de alimentação, a placa principal onde estão grande parte dos componentes, os motores de passo e algumas chaves de fim de curso.

Figura 2 – impressora EPSON LX-810 desmontada

O que nos interessa agora é o CI de controle do primeiro motor de passo e os transistores que servem como driver de potência para o segundo motor de passo, conforme mostra a figura 3.

Figura 3 – detalhe do controle de potência do motor de passo

O CI de controle é o SMA7029M, drive para 1 motor de passo unipolar, e os transistores são os 2SD1843, que apesar do nome estranho não passa de um NPN Darlington. Na figura 4 você tem o diagrama de um circuito padrão para o SMA7029M e na figura 5 o seu diagrama de blocos interno. O SMA7029M pode controlar motores de até 46 volts sob uma corrente de 1,5 ampères, isso significa que você pode outros motores, porém a potência de saída não deve ultrapassar 4,5 W. Na figura 6 temos o aspecto, a diagrama interno e a pinagem do 2SD1843

Figura 4

Figura 5

Figura 6


Pelas figuras 4 e 5 você pode perceber que o SMA7029M, controla o motor de passo através dos pinos 1, 6, 10 e 15, ligados nas bobinas (fases) do motor de passo e o sinal de controle é aplicado nos pinos 5 e 14, e 2 e 11, utilizando-se apenas os pinos 5 e 14 temos um passo para cada pulso e utilizando-se os quatro pinos de controle teremos meio passos para cada bobina, portanto um controle mais preciso. Para nosso projeto utilizaremos apenas os pinos 5 (InA) e 14 (InB). Podemos desconectar as chaves de fim de curso da placa, elas não serão utilizadas. Necessitaremos apenas da fonte, da placa e dos motores de passo. No caso específico desta placa, quando energizamos o circuito o motor de passo é acionado por alguns segundos através de um programa gravado em uma memória e executado através de um microcontrolador, provavelmente isso acontece para um alinhamento da cabeça de impressão, para resolver esse problema você pode retirar o CI que controla o motor de passo (E05A30YA), interromper as trilhas dos pinos 4, 5, 6 e 7 do respectivo CI ou ainda, retirar os terminais dos respectivos pinos, está última solução foi a que adotei (figura 7). A tensão máxima nos pinos InA e InB, é de 7 volts, então qualquer circuito excitador que forneça 5 volts, com 2 bits, conforme a tabela apresentada na figura 4, fará com que o motor gire, se os sinais forem gerados na sequência da tabela o motor irá girar para um lado e para sinais gerados na sequência inversa o motor irá girar para outro lado.

Figura 7 – detalhe da retirada dos terminais do CI controlador do motor

Utilizei um kit com microcontrolador PIC para gerar os pulsos de controle, mas como dito qualquer circuito que gere a sequência necessário com tensões entre 4 e 6 volts funcionará, basta aplicar os pulsos nos pinos 5 e 14 do CI SMA7029M.

Na figura 8, você verificamos que foram soldados na parte inferior da placa, um fio no pino 5 e um no pino 14 do SMA7029M, e mais um fio foi soldado em ponto de terra. Esses fios devem ser ligados respectivamente nos pinos que vão gerar os sinais, no meu caso PORTB,7 e PORTB,8, de um microcontrolador pic, e no terra deste mesmo circuito.

Figura 8


Já na figura 9, temos o aspecto final da montagem.

Figura 9


Você pôde perceber que não utilizamos o drive com os transistores, porém o principio de funcionamento será o mesmo, a única diferença é que necessitaremos de 4 sinais para excitar a base de um transistor de cada vez, assim controlando o segundo motor de passo, que tem suas bobinas ligadas nos coletores dos mesmos.

Espero ter apresentado algo interessante para os leitores, fica claro que neste caso o produti final apresenta uma placa de controle com um tamanho avantajado, mas a intensão aqui é demonstrar mais uma possibilidade para sua sucata, as adaptações e a criatividade de cada um poderão melhorar em muito as idéias aqui apresentadas.

Qualquer dúvida podem entrar em contato através do email deffersonr@yahoo.com.br

Até a próxima.