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Grundschaltung mit L297 und L298:

Für die Ansteuerung meines Fräs-Bohr-Plotters habe ich nach intensiver Recherche die IC-Kombination L297 und L298 von SGS Thomson ausgewählt. Diese beiden ICís bilden, in Verbindung mit wenigen externen Bauteilen, eine komplette Schrittmotor-Leistungsstufe. Dabei werden nur wenige Steuersignale benötigt: Richtung, Takt, Halb-/Vollschritt, Enable, Control, Vref. Das Festlegen der Betriebsart Halb-/Vollschritt sowie des Control-Signals (für den Chopping-Modus) muß hier nur zu Beginn der Schaltungsauswahl mittels Jumper erfolgen. Der vorhandene Reset-Eingang wird nicht benötigt. Über den Enable-Eingang kann man alle Endstufen direkt abschalten; dies ist ideal für eine Notschalterfunktion. Vref ist die Vergleichsspannung für die Stromregler, mit der der Betrag des maximalen Spulenstromes festgelegt wird. Über den Sync-Ausgang ist es möglich, den internen Takt mehrerer Achssteuerungen zu Syncronisieren. Dies ist hier sehr nützlich, weil so die Gefahr von Motörgeräuschen und -signalen stark verringert wird.

Es müssen also nur noch wenig (externe) Signale zugeführt werden: Takt und Richtung (pro Achse) sowie Enable und Vref (für die gesamte Schaltung). Alle Signale werden von der Software bereitgestellt. Die Ausgabe erfolgt üblicherweise über eine parallele (Drucker-)Schnittstelle, die folgende Belegung hat:

Pin:	Norm-Bezeichnung:  Software-Signal:
1	Strobe		   Spindel
2	Data Bit 0	   Richtung X
3	Data Bit 1	   Takt X
4	Data Bit 2	   Richtung Y
5	Data Bit 3	   Takt Y
6	Data Bit 4	   Richtung Z
7	Data Bit 5	   Takt Z
8	Data Bit 6	   frei (optional Richtung C)
9	Data Bit 7	   frei (optional Takt C)
10	Acknowledge	   End/Referenz Z
11	Busy		   Enable
12	Paper Out	   End/Referenz Y
13	Select		   End/Referenz X
14	Autofeed	   Kühlmittel
15	Error		   frei (opt. End/Referenz C)
16	Reset		   Boost
17	Select		   Sleep (low aktiv)
18-25	GND		   GND

Hierbei sind Spindel und Kühlmittel Zusatzsignale zum Schalten des Spindelantriebes und einer optionalen Kühlmittelpumpe oder Absaugeinheit. 2-7 sind die benötigten Takt- und Richtungssignale, 11 signalisiert der Software die Bereitschaft der Maschine. 10, 12, 13 und 15 sind Eingänge am PC, an denen die End- und Referenzschalter angeschlossen werden. 16 und 17 zeigen den Betriebszustand an: Steht die Maschine, ist Sleep low; werden die Motoren beschleunigt oder gebremst, ist Boost high. Diese beiden Signale werden zur Modifizierung der Referenzspannung genutzt.

Ich bin öfters gefragt worden, ob ich die Schaltpläne und Layouts zur Schrittmotorkarte als Eagle-Files abgeben würde. Dazu ist folgendes zu sagen:
Bisher habe ich die Dateien nicht rausgegeben, obwohl ich grundsätzlich ein Freund des Open-Source Gedankens bin. Das Problem ist halt, das eine Platine dieser Größe mit der Free-Version nicht (bzw. nur begrenzt) bearbeitet werden kann. Von den Dateien würden also in erster Linie Nutzer von Raubkopien und ggf. Firmen profitieren. Besonders letzteres möchte ich natürlich vermeiden, da ich ja meine Platinen auch noch verkaufen möchte.
Für alle, die selber eine Schaltung auf der Basis vom L297/L298 entwickeln wollen, habe ich zusätzlich zu den Schaltplänen im *.pdf-Format noch einen Eagle-Schaltplan mit der Grundschaltung zum Download bereitgestellt. Enthalten ist auch eine Bibliothek mit den von mir erstellten Bauteilen. Bitte die Readme beachten!

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