Guida Regolazione Pololu e Stepstick

    Durante la messa a punto della propria Stampante 3D un punto fondamentale è la regolazione degli stepper driver : le schede Pololu o Stepstick a seconda dei casi. Questa fase è molto delicata in quanto un settaggio sbagliato dei driver può far perdere passi ai nostri motori stepper, o addirittura bloccarli.

    In questa guida vedremo il modo corretto di regolare i nostri stepper driver e come risolvere i problemi più comuni, per questo ci serviremo fondamentalmente di due strumenti:

    Multimetro (Tester) : ci servirà per misurare la Vref, va benissimo un modello economico

    Cacciavite in ceramica o plastica, serivrà per regolare i nostri driver, può andare bene anche un cacciavite normale in metallo, ma dovremmo prestare più attenzione e scollegare l’alimentazione ogni volta che eseguiamo degli aggiustamenti.

    I diversi tipi di Stepper driver

    Prima di tutto è doveroso fare una distinzione tra i vari stepper driver più comuni nelle elettroniche di controllo delle stampanti, in quanto ce ne sono di vari tipi e necessitano di aggiustamenti diversi.

    Pololu vs Stepstick : Il problema sorge ogni volta che si parla di questi driver: che differenza c’è tra i Pololu e Stepstick? beh la questione è semplice, Pololu è l’azienda storica che produce queste schedine e la sua ideatrice, mentre per Stepstick si intende un prodotto compatibile fabbricato prevalentemente in Cina. Perciò se volete un prodotto affidabile e di ottima qualità vi consiglio caldamente di acquistare schede originali Pololu, mentre se non siete schizzinosi e nel caso non vi spaventate di fronte ad una scheda difettosa potete lanciarvi sugli Stepstick che comunque si trovano di diverse fatture.

    Schede che montano chip A4988

    Sono le più diffuse, in quanto economiche e affidabili, offrono  un microstepping fino a 1/16 di passo.
    Pololu offre questa scheda in due versioni: quella verde, classica e quella nera che, a differenza della prima, il circuito è composto da 4 strati anzichè 2 ciò permette una maggior dissipazione del calore, potendo cosi evitare le classiche alette di raffreddamento. Mentre per quanto riguarda gli Stepstick la colorazione non indica nessuna caratteristica particolare.

     

    Versione classica
    Versione classica
    Versione 4 Layer
    Versione 4 Layer

    Schede con TI DRV8825

    Questo modello è diciamo il più avanzato perchè offre un Microstepping di 1/32 e può alimentare motori fino a 2.5A contro i 2A degli A4988. Con un microstepping maggiore i motori risultano più silenziosi e accurati, anche se in alcuni casi si notano dei problemi maggiori di surriscaldamento. Anche questi si trovano sia prodotti dalla Pololu che in versione compatibile.

    Pololu_DRV8825
    Pololu DRV8825

    ATTENZIONE!!  Qualsiasi Driver utilizziate consiglio caldamente di montare le apposite alette di raffreddamento sul chip, in quanto hanno un sistema di autoprotezione che raggiunta una certa temperatura i driver interrompono l’alimentazione ai motori bloccando il movimento dell’asse !

    Vref, cos’è e come si misura

    Ora affrontiamo un tema caldo: la VREF! Cos’è? Perché tutti ne parlano?
    Come sappiamo i motori stepper sono diversi fra loro, possono avere la stessa forma ma ci sono modelli più potenti e altri meno, e per questo lavorano a tensioni diverse ( Volt ), per potersi adattare ad un innumerevole numero di modelli i nostri stepper driver si possono regolare tramite la vite ( Potenziometro ) posto su di esso.  Per riuscire a capire a che tensione sta lavorando il nostro pololu abbiamo bisogno di un riferimento, ed ecco che entra in gioco la nostra Vref! che sta per Voltage reference  ( Voltaggio di riferimento) .

    Per misurarla bisogna girare  la manopola del tester su 20V , mettere il puntale  rosso “dentro” al potenziometro  come se fosse il cacciavite, e quello nero a contatto con il piedino GND.

    POlolu_tester

    Mentre per regolare la vref andremo ad agire con il cacciavite sul potenziometro posto sul driver, si tratterà di picoclissimi movimenti alla volta (1/8 di giro!). Attenzione: questa operazione non va fatta con i motori in movimento! Se state utilizzando un cacciavite in metallo dovete rimuovere l’alimentazione ogni volta che eseguite qualche aggiustamento.

    Ora vediamo nel dettaglio a quanto deve essere settata la Vref in base alle caratteristiche dei tuoi motori e della tua schede.

    Pololu A4988

    Il sito del produttore indica che  la corrente in uscita dal nostro driver si calcola con la seguente formula:

    VREF = Corrente/2.5

    Quindi con dati alla mano dei nostri motori possiamo facilmente trovare la Vref necessaria partendo dai V del nostro motore. ESEMPIO :

    Ho un motore 17HS4417 , cercando su internet la sigla (o sul sito dove li ho acquistati) trovo  Current: 1.7A ; se trovate solamente il voltaggio (2.55V ) e la resistenza ( 1.5 ohm)  basta fare Corrente = Volt/ohm = 2.55/1.5 = 1,7A . Mentre se volete lavorare senza microstepping (Full stepping) dovremmo utilizzare come riferimento la metà della corrente : 0,85A in questo caso

    quindi possiamo calcolarci  VREF = Corrente/2.5 = 1.7/2.5 che fa  0.68v

    A questo punto abbassiamo la vref di circa 0.3 per sicurezza, in quanto quello che abbiamo trovato è il limite MASSIMO per il quale il nostro motore può lavorare, e non è il caso di portare al limite il nostro povero motore.

    Tirando le somme dovremmo giocare con il potenziometro (sempre con le mani delle feste) fino a ritrovarci una VREF di circa 0.4V in questo caso.

    Qui sotto lo schema del driver per capire quale sia il pin GND al quale puntare il puntale nero del tester:

    0J3360.600

     

    Pololu DRV8825

    Per i DRV8825 la situazione è simile, solo che la formula cambia leggermente

    VREF = Corrente/2

    Quindi prendendo come esempio il mio motore di prima che lavora a massimo 1.7A avremo

    VREF = ( Current/2 )  =  (1.7 / 2 ) = 0.85 che porto a 0.6

    Una Piccola nota sui DRV8825: se state sostituendo dei A4988 con questi driver di ultima generazione dovete montarli sulla scheda con il potenziometro sul lato opposto rispetto al suo fratello, come potete vedere anche dagli schemi dei due driver.

    0J4232.600

     

    Conclusione

    Dopo aver settato la corretta Vref i vostri motori dovrebbero lavorare a meraviglia, ma se così non fosse provate a fare degli agigustamenti al potenziometro sempre di 1/8 di giro e stando attenti a non sorpassare la vref massima che abbiamo trovato senza rimuovere i 0.3V di sicurezza.

    Se riscontrate ulteriori problemi nella procedura o i tuoi motori sono testardi e non vogliono collaborare , oppure se semplicemente vuoi raccontare la tua esperienza scrivi pure sul nostro forum e riceverai Supporto da me e dai membri della nostra community!