Schrittmotoren & Ansteuerung

[ranke]

... das der Bipolare Schrittmotor sich am besten für meinen Antrieb eignet?

Ob bipolar oder unipolar macht in der Funktion keinen großen Unterschied. Ich würde nehmen was verfügbar ist. Die Ansteuerung ist allerdings unterschiedlich, man muss sich also vor dem Aufbau der Ansteuerung für eine Motorbauart entscheiden.
Alternativ werden auch gerne gewöhnliche DC Motoren (praktisch immer mit Getriebe) verwendet. Für kleine Projekte gerne auch gehackte Servos. Diese Alternativen haben den Nachteil, dass man aus der elektrischen Ansteuerung nicht auf die Winkelgeschwindigkeit schließen kann. Wenn man Odometrie machen will, muss man den Drehwinkel also extra messen.

Doch mit welcher Verzögerung soll ich diesen Pin ansprechen, ich glaube nicht das der Motor mit dem Tempo des μC mithalten kann

Die Überlegung ist richtig, man muss mit einer geringen Drehzahl starten und darf nicht beliebig schnell beschleunigen, auch die Maximaldrehzahl ist beschränkt. Manchmal findet man in den Datenblättern der Motoren Angaben zur maximalen Startfrequenz, allerdings hängt das auch von der mechanischen Last am Motor ab. So etwas kann man auch durch Fahrversuche herausfinden.

[Geistesblitz]

Willkommen am Forum,

Schrittmotoren sind für Roboterantriebe in der Tat zu empfehlen. Direkt an die Räder ist allerdings selten von Vorteil, versuch irgendwie ein Getriebe da ran zu bekommen. Sonst haben die Motoren entweder zu wenig Kraft oder verbrauchen zu viel Strom. Außerdem wird damit auch die Schrittauflösung besser. Bipolare Schrittmotoren sind schon in Ordnung, findet man auch am häufigsten.
Zur Ansteuerung mit µC brauchst du auf jeden Fall einen Treiber. Ob du dafür etwas aus L297+L298 aufbaust oder etwas Fertiges nimmst, ist dir überlassen. Schrittmotorsteuerplatinen gibt es eigentlich zu hauf zu finden, auch für mehrere Schrittmotoren. Vom µC muss dann ein Taktsignal und ein Richtungssignal kommen, wobei das Taktsignal aus einem kleinen Puls besteht, der immer dann gesendet wird, wenn der Motor einen Schritt machen soll. Für 100 Schritte pro Sekunde müsste der Puls also alle 10ms kommen. Am besten arbeitest du da mit Timerinterrupts.

[Tibha]

Hallöchen
Wenn es auch schon etwas her ist: Danke erstmal für die Antworten. Hat mir sehr weitergeholfen, stehe aber leider nun vor dem nächsten Problem.
Die Schrittmotoren, die ich verwende, ziehen 1,7A Strangstrom, heißt den L298 mit seinen 2A kann ich da gerade noch benutzten. Nur wie sieht das mit der Kühlung aus? Ich denke ja mal, dass ich da auf jedenfall einen Kühlkörper anschließen sollte. Momentan habe ich einen mit einem Wärmewiderstand von 10K*m/W. An den Treiber werd ich 12V anlegen, der Motor brauch 6,8V. Soweit ich das mir jetzt ausgerechnet hab ( ) liegt die Betriebstemperatur, auf die heruntergekühlt wird, gerade noch im Bereich des Möglichen. Jedoch habe ich vor den Roboter bis zu einer Stunde am Stück laufen zu lassen. Ich weiß nicht ob das auf Dauer die Optimale Lösung ist, da sich ja auch der Rest des ohnehin schon kompakten Roboters mit erwärmt. Dies hat ja dann auch wieder zur Folge, dass der Kühlkörper weniger leistet.
Liege ich mit meinen Überlegungen richtig, dass ich da einen größeren Kühlkörper mit vielleicht 2-4 K*m/W verwenden sollte? Oder reichen meine kleinen 10K*m/W doch aus?

[ranke]

Um den nötigen Kühlkörper abzuschätzen braucht man einige Angaben aus dem Datenblatt.
Zuerst ist es wichtig zu wissen, wieviel Leistung im L298 als Wärme abfällt. Die Verlustleistung wird in erster Linie in der H-Brücke entstehen (die zusätzliche Logik kann man wohl vernachlässigen). Die Verlustleistung rechnet sich als Produkt der Ströme und der Spannungsabfälle im Baustein.
Beispiel: Du gibst einen Strom von 2A vor, die abfallende Spannung kann man aus Fig. 1 des Datenblatts für den Highside und Lowside Transistor abschätzen, etwa 2 Volt High und 1,75 V Low, zusammen etwa 3,75V. Das ergibt eine gesamte Verlustleistung im Baustein von: P = 3,75V * 2A * 2 Brücken = 15 Watt.
Aus dem Datenblatt ebenfalls ersichtlich ist die maximale Betriebstemperatur des Halbleiters (130°C) und der Wärmeübergang Halbleiter-Gehäuse zu 3K/W. Wenn wir den Halbleiter bis zum äußersten ausnutzen (130°C) darf das Gehäuse maximal 130°-(15W*3K/W)=85°C warm werden.
Die Differenz zwischen 85°C und max. Umgebungstemperatur muss der Kühlkörper aufnehmen, wenn man diese Differenz mit 45°C ansetzt muss der Kühlkörper also wenigstens 45K/15W = 3K/W haben.
In dieser Abschätzung ist noch keine Sicherheit eingebaut, je nach Wahrscheinlichkeit der maximalen Ausnutzung und der maximalen Umgebungstemperatur müsste man noch einen Sicherheitsfaktor einschließen.