Sistem automat de acționare la schimbă rile nivelului iluminatului natural – controlul unei jaluzele – Conducător științific, Ș.l.dr.ing. Teodor… [627480]

1

LUCRARE DE DI SERTAȚIE

Sistem automat de acționare la schimbă rile
nivelului iluminatului natural

– controlul unei jaluzele –

Conducător științific,
Ș.l.dr.ing. Teodor CHIRA

Masterand: [anonimizat]. Luca Romario -Andrei

_______________________ 2020 ______________________

400027, Cluj-Napoca, Bld. 21 Decembrie nr. 128/130, Cluj, România
tel. +[anonimizat]/202509; fax +40 264 410179
http:// www.instalatii.utcluj

2
Cuprins

1. Introducere …… ………………………………………………………………………………………. …………….. 4
1.1. Obiectiv ……………………………………… …………………………………………………………………………… 4
1.2. Scopul sistemului automat de acționare la schimbările nivelului iluminatului natural ………. 4
2. Noțiuni introductive privind sistemele de actionare [7][8][9][12] ……………………………………. 5
2.1. Prezentarea motoarelor pas cu pas …………………………….. …………………………………………….. 5
2.2. Construcția și fun cționarea motoarelor pas cu pas ………………………………………………………. 7
2.3. Mărimi caracteristice ale motoarelor pas cu pas ……………………. ………………………………….. 11
2.4. Metode de comandă a motoarelor pas cu pas …………………………………………………………… 14
2.4.1. Variante de comandă a MP P …………………………………………………………………………….. 14
3. Convertoare electronice pentru alimentarea motorului pas cu pas [10][11] …… ……………….. 17
3.1. Tehnici de comandă și reglare moderne a motoare lor pas cu pas ………………………………… 17
4. Circuite electronice [13] ……………………………………………………………………………… ………… 20

5. Fundamentare teoretica. Prezen tarea conceptelor de bază ale controlului automat
[1][2][3][4][5][6] …………………………………………………… …………………………………………………… 22
5.1. Noțiuni și definiții utilizate în automatizările din construcții …………………………………… …… 22
6. Elemente de câmp. Senzori și dispozitive de control [13] ……………………………………………… 24
6.1. Arduino Uno breadboard ………………………………….. ……………………………………………………. 24
6.2. Senzor ul de lumină – Fotorezistența ……………………………………………………………. …………… 25
6.3. Driver motor – Easy Driver ……………………. ………………………………………………………………… 26
7. Concluzii …………………………………………………………………………. …………………………………. 27
8. Bibliografie …………………………………………………………………………………………………. ……… 28
9. Anexe …. …………………………………………………………………………………………………………….. 29
9.1. Anexa 1 – Model schemă de conexiuni motor pas cu pas – EasyDriver – Arduino Uno ……. 29
9.2. Anexa 2 – Model schemă de conexiuni display – Arduino Uno ………………………… ………….. 29
9.3. Anexa 3 – Model schemă de conexiuni fotorezistenta – Arduino Uno …………………………… 30
9.4. Anexa 4 – Program …………………………………………………………………………………………………. 30

3 1. Introducere

1.1. Obiectiv

Prezenta lucrare i și propune realizarea unui sistem automat de a cționare la schimbă rile
nivelului iluminatului natural, const ând î n controlului unei jaluzele prin intermediul unui
motor pas cu pas bipolar , care este acționat în urma preluării și interpretă rii unei valori
analogice de la o foto -rezistență. Acț ionarea motorului pas cu pas se realizeaza prin
intermediul unui driver de motor, compa tibil cu orice dispozitiv care î i poate furniza un
impuls digital de 0 ș i 5V, in cazu l acestui proiect fiind folosită o placă de dezv oltare Arduino
Uno. În vederea prezentă rii sistemului automa t de acționare a fost realizată o macheta.

1.2. Scopul sistemului automat de acționare la schimbă rile nivelului
iluminatului natural

Condiț iile luminii naturale exterioare și utilizarea sp ațiului într -o clădire se schimbă .
Controlul automat al jaluzelelor, prin intermediul u nui motor pas cu pas , trebuie să
îndeplineasca urmatoarele:

 Să asigure c onfortul vizual dorit al ocupanților spaț iului;
 Să asigure crearea unui me diu dinamic, cel pe c are ocupanții incintei î l doresc.

Diferite cerinț e ale mediului vizual sunt n ecesare pentru diferite acti vități sau funcț ii.

4 2. Noțiuni introductive privind sist emele de actionare [7][8][9][12]

Pentru realizarea mișcărilor în sistemele a utomate se utilizează sisteme de acți onare de
cele m ai diferite tipuri și forme de energie. Pentru cuprinderea tuturor acestor dispozitive
tehnice într -o singură noțiune, se utili zează termenul de actuator (de la verbul englez „to act ”
= a acționa), care i nclude toate elementel e de ieșire, destinate producerii de forțe și mișcări.

2.1. Prezentarea motoarelor pas cu pas

Motorul pas cu pas (MPP) este un convertor electromecanic car e realizează
transformarea unui tren de impulsuri digitale într -o mișcare pro porțională a axului său.
Mișcarea rotorului MPP constă din deplasări unghiulare discrete, succesive, de mărimi egale
și care reprezintă pașii motorului. În cazul unei funcționări corecte, numărul pașilor efectuați
trebuie să corespundă cu numărul impulsuri lor de comandă aplicate fazelor motorului.

Unghiul de rotatie pe care il executa rotorul, la aplicarea unui impuls de comanda,
reprezinta unghiul de pas al motorului (
). La fiec are impuls de comanda rotorul executa un
pas unghiular, apoi se opreste pana la sosirea urmatorului impuls de comanda.

Deplasarea unghiulară totală, constituită dintr -un număr de pași egal cu numărul de
impulsuri de comandă aplicat pe fazele motorului, de termină poziția finală a rotorului.
Această poziție se păstrează, adică este memorată, până la aplicarea unui nou impuls de
comandă. Proprietatea de univocitate a conversiei impulsuri «deplasare, asociată cu aceea de
memorare a poziției, fac din MPP un exc elent element de execuție, integrat în sistemele de
reglare a poziției în cir cuit deschis. MPP mai prezintă proprietatea de a putea intra în
sincronism fa ță de impulsurile de comandă chiar din stare de repaus, funcționând fără
alunecare, frânarea efectuând u-se, de asemenea, fără ieșirea din sincronism. Datorită acestui
fapt se asig ură porniri, opriri si reversări bruște fără pierderi de pași în tot domeni ul de lucru .

Viteza unui MPP poate fi reglată în limite largi prin modificarea frecvenței
impulsurilor de intrare. Astfel, dacă pasul unghiular al motorului este 1,8° numărul de
impulsuri necesare efectuării unei rotații com plete este 200, iar pentru un semnal de intrare cu
frecvența de 400 impulsuri pe secundă turația motorului este de 120 rotații pe minut . MPP pot
lucra până la frecvențe de 1000 – 20000 pași / secundă, având pași unghiulari cuprinși între

5 180° si 0,3°. Aplicațiile acestora sunt limitate la situațiile în care nu se cer puteri mari (puteri
uzuale cuprinse între domeniile microwaților si kilowaților). MPP sunt utilizate în aplicații de
mică putere, caracterizat e de mișcări rapide, precise, repetabile: plotere x -y, unități de disc
flexibil, deplasarea capului de imprimare la imprimante serie, acționarea mecanismelor de
orientare si prehensiune la roboti, deplasarea axială a elementelor sistemelor optice, mese de
poziț ionar e 2D pentru mașinile de găurit etc.

Utilizarea MPP conferă următoarele avantaje:

 asigură univocitatea conversiei număr de impulsuri – deplasare, putandu -se
utiliza cu succes in circuit deschis (lipsa traductorului numeric de pozitie face ca si steme le de
comanda in circuit deschis a MPP sa fie in prezent cele mai ieftine sisteme de pozitionare); 

 admit gamă largă a frecvențelor de comandă; 
 precizie de poziționare și rezoluție mari (numar de pasi pe rotatie); 
 permit porniri, opriri, reversări f ără p ierde ri de pași; 
 dezvolta cuplu relativ mare la viteze relativ mici; 
 comanda lor este simpla, fara regulatoare; 
 memorează poziția; 

 sunt compatibile cu comanda numerică.
Principalele dezavantaje ale utilizării MPP sunt: 
 unghi de pas, deci increment de rotație, de valoare fixă pentru un motor dat; 
 viteză de rotație relativ scăzută; 
 putere dezvoltată la arbore de valoare redusă; 
 randament energetic scăzut; 

6
2.2. Construcția și funcț ionarea motoarelor pas cu pas

MPP sunt de mai multe fel uri: rotative sau liniare, numărul înfășurărilor de comandă
variind între unu si cinci. Din punct de vedere al construcției circuitului magnetic sunt trei
tipuri principale:

 cu reluctanță variabilă (de tip reactiv); 
 cu magnet permanent (de tip activ); 
 hibride.

Reluctanta reprezinta rezitenta magnetica, marime egala c u raportul dintre tensiunea
magnetica de -a lungul unui circuit si fluxul magnetic care strabate circuitul.

MPP cu reluctanță variabilă are atât statorul cât si rotorul prevăzute cu dinți u niform
distribuiți, pe cei ai statorului fiind montate înfășurările de comandă. Rotorul este pasiv. La
alimentarera unei/unor faze statorice, el se rotește de așa manieră, încât liniile de câmp
magnetic să se închidă după un traseu de reluctanță minimă, ad ică dinții rotorici să se
găsească, fie față în față cu cei statori ci (fig. I și II), fie plasați după bisectoarea unghiului
polilor statorici (fig. III). Acest tip de motor asigură pași unghiulari mici și medii și poate
opera la frecvențe de comandă mari, însă nu memorează poziția (nu asigură cuplu
electromagnetic în lip sa curen tului prin fazele statorului – respectiv, nu are cuplu de
menținere).

Fig. 1. Schema de principiu a unui MPP cu reluctanta variabila

7
Figura 1 permite deduc erea unor concluzii deosebit de importante, legate de modurile
de comandă a MPP. Astfel, în pozițiile I și II este alimentată câte o singur ă fază statorică,
AA’, respectiv BB ’. Rotorul se va deplasa în pași întregi:

(1)

unde, f reprezintă numărul de f aze ale statorului (f=3 – AA’, BB ’, CC ’), iar z, numărul de
dinți ai rotorului (z = 2 – un nord și un sud). Acest mod de comandă poartă denumirea de
comandă în secvență simplă. Tabelul 1 prezintă succesiunea de impulsuri de comandă a
înfășurărilor statorul ui:

Tabel 1 – Comanda in secventa simpla

AA’ BB’ CC’

1 0 0

0 1 0

0 0 1

1 0 0

Poziția III prezintă posibilitate a de comandă a mișcării rotorului prin alimentarea
simultană a câte 2 faze: AA ’+BB ’; BB ’+CC ’; CC ’+AA ’. Rotorul se va poziționa în pași
întregi (formula 1), la jumătatea unghiului dintre polii statorici. Crește momentul dezvoltat de
motor. Acest mod de coma ndă se numește în secvență dublă .

Tabel 2 – Comanda in secventa dubla

AA’ BB’ CC’

1 1 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

8 O ultimă posibilitate de comandă presupune alimentarea, succesivă a unei faze, AA ’,
urmată de alimentare a 2 faze, AA ’+BB ’, apoi a unei faze, BB ’, urmată de alte 2 faze,
BB’+CC ’ etc. R otorul se va poziționa, inițial, în dreptul p olilor statorici AA ’, apoi după
diagonala polilor AA ’+BB ’, pe urmă, în drepul polilor BB ’ etc., deplasându -se în jumătăți de
pas, cu unghiuri d e 30°. Este comanda în secvență mixtă, sintetizată în tabelul 3.

Tabel 3 – Comanda in secventa mixta

AA’ BB’ CC’

1 0 0

1 1 0

0 1 0

0 1 1

0 0 1

1 0 1

1 0 0

Pentru fiecare dintre cele 3 tabele, 1, 2 și 3, aplicarea secvențelor de impulsuri,
începând cu prima linie spre ultima, v a determina deplasarea rotorului în sens orar (clockwise

= CW), după cum sunt concepute și pozițiile din figura 1. Dacă secvențele de impulsuri se
aplică începând cu configurația din ultima linie a tabelelor spre prima linie, deplasarea

rotorului se va efe ctua în sens invers acelor de ceas (countercl ockwise = CCW).

O altă concluzie importantă, care se poate desprinde din principiul de funcționare a
MPP cu reluctanță variabilă, este aceea că nu trebuie schimbat sensul în înfășurările
statorului, pentru ca rotorul să se deplaseze într -un anumit sens. Acest tip de comandă, în care
sensul curentului printr -o înfășurare se menține neschimbat, se numește comandă unipolară.

MPP cu magnet permanent are dinții rotorului constituiți din magneți permanenți, cu
polii dispuși radial (în figura 1, poziția I, se v a imagina un pol rotoric S în dreptul polului N al
statorului și un pol rotoric N în dreptul polului S generat de înfășurarea AA ’). Când se
alimentează fazele statorului se generează câmpuri magnetice, care inte ractionează cu

9
fluxurile magneților permane nți, dând naștere unor cupl uri de forțe, care deplasează rotorul.
Aspectele legate de comanda în secvențe, simplă, dublă și mixtă, sunt similare cu cele de la
MPP cu reluctanță variabilă. În schimb, în măsura în care rotorul execută un număr de pași și
polul sud al rotorului se apro pie de polul A ’ al statorului, curentul prin înfășurarea AA ’
trebuie să -și schimbe sensul, pentru a -i opune acestuia un pol nord și a menține sensul
cuplului d e forțe. Alimentarea fazelor se face cu impulsuri de polaritate altern ată, lucru care
complică st ructura dispozitivului de comandă, numită comandă bipolară .

Acest tip de motor asigură momente motoare mai mari și un cuplu de menținere a
rotorului, chiar în lipsa alimentării fazelor Pașii unghiulari obținuți sunt mari (între 45° si
120°), întrucât numă rul de magneți permanenți, care pot fi dispuși de -a lungul circumferinței
rotorului este mult mai mic decât numărul de dinți accesibil pentru rotorul uni MPP cu
reluctanță variabilă.

MPP hibrid este o combinație a primelor două tipuri, îmbinând avantajele ambelor și
fiind varianta de MPP utilizată în marea majoritate a aplicațiilor. În cazul unui MPP hibrid,
rotorul este constituit dintr -un magnet permanent, disp us longitudinal, la ale cărui extremități
sunt fixate două coroane d ințate din material feroma gnetic (fig.2, a). Dinții unei coroane
constituie polii nord, iar dinții celeilalte coroane, polii sud. Dinții celor două coroane sunt
decalați spațial, astfel încât, dacă un dinte al unei coroane se găsește în dreptul unui dinte
statoric, dintele rotoric d e pe cealaltă coroană să se afle la jumătatea unghiului dintre doi dinți
statorici.

Fig. 2 – Motor pas cu pas hibrid cu 2 faze

10 MPP hibrid cu 2 faze, are 2 înfășurări statorice, A și B (fig.5.5, a) și un ro tor cu două
coroane dințate cu câte 50 de dinți, decalați spațial, cei ai unei coroane fiind poli nord, cei ai
coroanei opuse fiind poli sud (fig. 2, a). Sunt, deci, în total 100 de dinți rotorici și utilizând
formula (1 ) se obține unghiul de pas:

= 1,8° , pentru pași întregi, respectiv: 0,9° – pentru jumătăți de pas.

O rotație complectă a rotorului este realizată în:

N = 200 pași (
= 1,8°) sau N =400 pași (
= 0,9°) .

Din figura 1 , b, se observă că înfășurările A și B sunt dispuse, fiecare, pe câte 4 poli
statorici, care au dinți, pentru a asigura un traseu optim pentru liniile de câmp magnetic. De
asemenea, se observă că, pe fiecare pol o înfășurare, A sau B, este împărțită în două jumătăți,
care pot fi accesibile la ieșire prin firul (priza) lor med ian, sau pot fi separate și accesibile,
fiecare, la exterior cu câte 2 fire, situație în care, pra ctic, motorul are 4 faze. Acest mod de
dispunere a înfășurărilor înlesnește unui MPP cu 2 faze o comandă unipolară, dacă aceasta
este preferată celei bipolare .

2.3. Mărimi caracteristice ale motoarelor pas cu pas

Printre cele mai importante mărimi caract eristice, mecanice și electrice, ale MPP se
definesc (vezi pentru unele dintre ele, figura 2):

1. Unghiul de pas (
) este unghiul cu care se deplasează rotorul la ap licarea unui

impuls de comandă.

2. Frecvența maximă de start -stop în gol este frecvența maxim ă a impulsurilor de
comandă, la care motorul poate porni, opri sau rev ersa fără pierderi de pași (f Am – fig. 2).

3. Frecvența limită de pornire reprezintă frecv ența maximă a impulsurilor de comandă,
cu ca re MPP poate porni, fără pierderi de pași, pentru un c uplu rezistent ș i un moment de
inerție date (f Am – fig. 2).

11
4. Cuplul limită de pornire reprezintă cuplul rezisten t maxim la arbore, cu care MPP
poate po rni, la o frecvență si un moment de inerție date, fără pierderi de pași (M L* – fig. 2).

5. Caracteristica limită de pornire definește dome niul cuplu -frecvență de comandă
limită, în care MPP poate po rni fără pierderi de pași (c urba Start -Stop pentru pornire în gol –
JL = 0, respectiv curba cu linie întreruptă pentru pornire în sarcină – JL ≠ 0).

6. Frecvența maximă de mers în gol este frecvența maximă a impulsurilor de comandă
pe care o poate urmări motorul, fără pierderea sincronismului (f Bom – fig. 2).

7. Frecvența limită de mers reprezintă frecvența maximă cu care poate funcționa un

MPP, pentru un cuplu rezistent si un moment de inerție date.

8. Cuplul limită de mers reprez intă cuplul rezistent maxim, cu care poate fi încărcat un
MPP pentru un moment de inerț ie dat și o frecvență de comandă cunoscută.

9. Caracteristica de mers definește domeniul cuplu limită de mers -frecvență limită de
mers (curba Betriebsgrenzmoment M Bm – fig. 2), în care MPP poate funcționa în sincronism,
fără pierderi de pasi.

10.Viteza ung hiulară (w) poate fi calculată ca p rodus dintre unghiul de pas si frecvența
de comandă:

(2)

11.Puterea la arbore este puterea utilă la arbor ele m otorului, corespunz ătoare punctului
de funcționare de pe caracteristica de mers, punct caracterizat de cup lul limită de mers și de
frecvența maximă de mers.

12.Cuplul de menținere este egal cu cuplul rezistent m axim, care poate fi aplicat la
arborele moto rului cu fazele nea limentate, fără ca să provoace rotirea continuă a rotorului.

12

Fig. 2 – Curbe si marimi caracteristice ale MPP

13
2.4. Metode de comandă a motoarelor pas cu pas

Fig. 3 – Sistem de poziț ionare cu motor pas cu pas; comanda unui motor în buclă deschisă

Marele avantaj al motoarelor pas cu pas constă în faptul că pot fi comandate în buclă
deschisă (fig. 3), fără a fi necesară o buclă de reglare a poziției, care să compare, permanent,
poziția programată cu cea curentă, furnizată de un senzor de poziție.

Aceast mod de comandă impune, însă, funcționarea în sincron ism a MPP, respectiv
numărul de pași efectuați de motor trebuie să coincidă, pe tot parcursul funcționării, cu
numărul de impulsuri de comandă, transmise de unitatea de comandă. Es te motivul pentru
care alegerea unui MPP, pentru o anumită aplicație, trebui e făcută cu mult discernământ,
urmărind anumite etape .

2.4.1. Variante de comandă a MPP

Comanda pașilor MPP poate realiza în mai multe moduri. Astfel, se utilizează:

 Coman dă în secvență simplă (tabel 1 );
 Coma ndă în secvență dublă (tabel 2 );
 Coma ndă în secvență mixtă (tabel 3 );

 Comandă prin micropășire. Aceasta este o metodă specială de control al
poziției MPP în poziții intermediare celor obținute prin primele trei metode.
De exemplu, pot fi realizate poziționări la 1/10, 1/16, 1/32, 1/125 din pasul
motorului, prin utilizarea unor curenți de comandă a fazelor cu valori diferite
de cea nominală, astfel încât suma curenților de comandă prin cele două faze
alăturate, comandate simultan să fie con stantă, egală cu valoarea nominală. Cu
ajutorul acestei me tode sunt asigurate atât poziționări fine, cât si operări line, 

14
fără șocuri, însă cuplul dezvoltat este mai mic decât în primele trei cazuri.
Presupune un sistem de comandă mult mai complex, cu co nvertoare numeric –
analogice, pentru a obține profilele de curenți în trepte.

Dintr -un alt punct de vedere, respectiv cel al menț inerii/inversării sensului, sunt două moduri
de comandă distincte:

 Comandă unipolară, cu menținerea sensului curentului; 
 Coma ndă bipolară, cu alternarea sensului curentului. 

MPP cu 2 faze pot fi comandate în ambele variante, bipolar și unipolar, întruc ât cele două
înfășurări ale lor au configurația prezentată în figura 4, lit. b). Important este numărul de fire
accesibil la ieșirea motorului, existând motoare cu 4, 5, 6 și 8 fire ( fig. 4). Dintre aceste
variante, MPP cu 4 fire poate fi comandat numai î n varianta bipolară, iar cel cu 5 fire numai
în varainta unipolară. Cele cu 6 fire și cu 8 fire pot fi comandate în ambele va riante, cu
diferența că, în cazul motorului cu 8 fire, în varianta de comandă biplolară, înfășurările pot fi
legate și în paralel.

Fig. 4 – Variante de MPP cu 2 faze

15
a) cu 8 fire, cu înfășurări în paralel;

b) cu 4/8 fire, cu înfășurări în serie;

c) cu 5 fire;

d) cu 6 fire);

e) cu 8 fire, cu indicarea culorii corespunzătoare fiecărui fir, pentru identificare.

În cazul MPP cu 5 faze, fiecare fază este accesibilă la ieșire cu cîte 2 fire, deci un total
de 10 fire, fiecare cu o cul oare diferită, iar singura variantă de comandă posibilă este comanda
bipolară. Din punct de vedere al secvențelor de comandă, se utilizează numai secvențe duble,
cu alimentarea simultană a câte 4 faze și deplasarea în pași întregi (0,72°) și secvențe mixte ,
cu alimentarea, succes ivă, a câte 4, respectiv 5 faze, și deplasarea în jumătăți de pas (0,36°) .

16 3. Convertoare electronice pentru alimentarea motorului pas
cu pas [10][11]

Convertoarele electronice folosite pentru alimentarea moto arelor pas cu pas sunt de o
varietate d eosebită, structura lor depinzâ nd de tipul motorului alimentat, de numarul de faze
ale motorului, de secvenț a de ali mentare, de strategia de comandă urmarită. Ultimele tendințe
din acest domeniu indic ă cu claritate că la convertoarele electronice folosite pentru
alimentarea motoarelor pas cu pas s -a generalizat tehnica d e comandă prin modularea în
durată a impulsurilor (PWM).

Convertoarele electronice de c .c., bazate pe principiul modulării în durată a impulsurilor, a u
putut fi construite numai odata cu apa riția dispozitivelor electronice capabile să functioneze la
frecve nte î nalte de comutatie. Acestea sunt tranzistoarele bipolare, cele MOS -FET ș i, cu
deosebire , tranzistorul bipolar cu comandă prin câ mp IGBT.

Punerea la punct a tehnologiilor de fabricaț ie a acestor ventile electronice a condus la tendința
firească de realizare a unor convertoare PWM integrate, caracterizate prin simplitate și
fiabilitate deosebită in funcț ionare.

Se constată că, deși sunt performante și foarte fiabile î n exploatare, invertoarele PWM
integrate fabricate î n prezent nu satisfac integral toate a plicațiile cu MPP. Rezulta că pentru
aplicații foarte pretențioase, avâ nd ca element de executie MPP, apare necesitatea implicită a
proiectă rii un or invertoare PWM cu componente discrete a decvate strategiei de comandă si
reglare urmărite. Această dinamică impetuasă si continuă în domeniul electronicii și mediilor
software obligă cercetatorul la o per manentă reorientare, la găsirea soluțiilor ș i rezo lvarea lor
cu mijloace tehnice de ultimă oră .

3.1. Tehnici de comand ă și reglare moderne a motoarelor pas cu pas

Se cunoaste că domeniul principal de utilizare al motoarelo r pas cu pas este cel de comandă si
reglare incrementală a mișcării. Aplicațiile c onvenționale cu MPP necesită doar comanda
clasică in cir cuit deschis, oferind performanțe bune la un preț de cost relativ redus.

Comanda în circuit deschis reprezintă cea mai simplă posibilitate de comandă a unui motor
pas cu pas, în care motorul execută pașii ca răspuns la o secvenț a de impulsuri aplicate fazelor

17 acestuia . Oprirea și reversarea fară pierdere de paș i pre supune o frecvență de comandă
inferioara frecvenței limită corespunzato are regimului r espectiv de funcționare. De asemenea,
în situația unei funcționari normale, cuplul de încă rcare de la arborele motorului nu determină
pierderea sincronismului impuls – pas. Totuș i, acest sincroni sm poate fi pierdut la o anumită
valoare critică, valoare ce este dependentă de viteza instantanee a motorului. În general, în
practica forțele de frecare precum și cele de inerție s unt variabile, astfel că se impune ca încă
din fa za de proiectare să se aleaga un punct de funcționare sub valoarea critică de cuplu la
care s -ar produce ieșirea din sincronism. Această cerinț a impune alegerea unor MPP
supradimensionate în comparație cu ce rințele aplicațiilor, ceea ce implică obți nerea unor
performanțe sub cele potenț iale.

Simplitatea relativă a sistemelor de comandă în circuit deschis, datorată absenței
traductoarelor de reacție ș i a regulatoarelor, au determinat utiliza rea MPP în diferit e aplicaț ii
unde nu se pune un accent deosebit pe performanta dinamică a sistemului î n ansamblu,
caracterizat de variaț ii în domenii la rgi a vitezei și accelerațiilor. În aceste aplicaț ii vitezele
sunt reduse, iar cuplul rezistent la arborele motorului est e relativ constant.

Progresele tehnologice deosebite din ultimii ani au adus modificări structurale și funcționale
deosebite în domeni ul automatizărilor și al controlului miscă rii. Evoluț iile spectaculoase in
domeniul tehnologiei și a fabrică rii circ uitelor integrate pe scara largă , al microprocesoarelor
au des chis perspectiva unor performanț e rem arcabile pentru sistemele de acționare și implicit
în domeniul de comandă si reglare al motoarelor pas cu pas.

Cele mai importante modificari au apărut în indust ria fabricării de microprocesoare. Î n acest
context au aparut arhitecturi noi de procesoare care au permis atâ t integrarea unor noi
dispozitive în același chip, cât și facilități privind viteza de execuț ie a unor calcule complexe,
care au f acut posibilă impleme ntarea unor algoritmi de comandă ș i reglare moderni. O
clasificare sumară a acestor proce soare permite identificarea urmă toarelor tipuri:

 Procesoare de uz general; 
 Microcontrollere; 
 Procesoare avansate (procesoare cu set redus de instr ucțiuni ș i procesoare paralele); 
 Procesoare specializate – ASIC (application specific integrated circuit). 

18 Semnalele a nalogice din proces sunt a chiziț ionate prin interm ediul unor senzori ce furnizează
semnale electric e, dupa care sunt preprocesate și convertite î n semnale digitale.
Microcontroller -ului î i revine rolul de a le prelucra după un algoritmul implementat , după care
semnalele de comanda rezultate vor fi reconvertite î n semnale analogice. Arhitectura
specializată a microcontroller -elor permite prel ucrarea usoară a datelor achiziționate din
proces, execuția î n paral el a mai mul tor instrucțiuni, execuția operaț iilor aritmetice,
implementarea altgoritmilor.

Cunoasterea celor mai noi tendințe în acest domeniu, precum și a celor mai recente evoluții
tehnologice și strategii de comandă ș i reglare, sunt factori indispensabili pentru evaluarea
corectă a cerințelor pe care trebuie să le satisfacă u n sistem de acț ionare performant cu
motoare pas cu pas. Tendințele de modernizare și perfecționare a sistemelor de acț ionare
bazate pe acest e tipuri de motoare se manifestă prin mentinerea mod ificărilor spectaculoase
din domeniul fabric ării MPP ș i prin apl icarea unor noi metode de proiectare ș i optimizare a
circuitelor magnetice.

Tendința generala este acum de a se f abrica motoare modularizate, denumite „motoare
inteligen te”, care au posibilit atea cuplă rii directe la sistemel e de comandă digitale bazate pe
microprocesoare și care pot cuprinde î n structura lor traductorul optic incremental, reductorul
de turatie.

În ceea ce privește comanda și alimentarea MPP, î n ultimii ani s -a generalizat fol osirea
convertoarelor electronice b azate pe tehnicile de modular e în durata PWM. Din punct de
vedere tehnologic, marea majoritat e a acestor convertoare includ î ntr-un singur chip partea de
comandă si logică, cât ș i comutatoarele electronice.

Prin utilizar ea microcontroller -elor tehnologia acționă rilor cu MPP a facut u n mare pas
înainte, permițâ nd implementarea în timp real a unor altgoritmi de reglare.

19
4. Circuite electronice [13]

Circuitele electrice reprezintă conexiuni ale conductorilor electrici cu elemente de
circu it, în cadrul cărora are loc o depl asare u niformă de electroni. Circuitele electronice
adaugă o nouă dimensiune circuitelor electrice, prin faptul că deplasarea electronilor este
controlată, într -o oarecare măsură, de un semnal electric adițional, fie sub formă de curent, fie
sub formă de t ensiune .

Circuitul electronic reprezinta sistemul considerat ca fiind un model fizic realizabil al
unui ansamblu de obiecte în care unele mărimi reprezintă cauza ( mărime de intrare – i) iar
altele efectul (mărime de ieșire – e). În cazul circuitelor elec tronice mai intervin perturbațiile
(p) și condiționările (c), precum și alimentarea cu energie (sursă de alimentare).

Fig. 5

Circuitelor electronice se pot caracteriza din punct de ved ere funcțional și din punct de
vedere constructiv sau tehnol ogic. În cazul proiectării unui circuit electronic, trebuie să se țină
cont simultan de parametri pe care îi țintim dar și de tehnologi a dispo nibilă.

Din punct de vedere funcțional, circuitele electronice se caracterizează prin funcția de
transfer ce repr ezintă legătura existentă între mărimea de ieșire și mărimea de intrare.Funcț ia
de transfer se poate defini:

 analitic: e=f(i,c,p…); Pentru a defini funcția de transfer pe cale analitică
circuitul electronic (elementele circuitului) trebuie să fie r eprezen tat printr -un
model adecvat. 

 grafic calitativ sau cantitativ, construit pe cale experimentală 

20

Fig. 6

În general, circuitele electronice sunt caracterizate prin mărimi de genul tensiune și
curent. După caracterul lor, tensi unea și curentul pot fi mărimi purtătoare de energie sau
mărimi purtătoare de infor mație. În cazul tensiunii, ca și mărime purtătoare de energie,
parametrii care caracterizează tensiunea nu se modifică î n timp. În cazul tensiunii interpretat
ca semnal elec tric parametrii tensiunii se modifică, iar informația este transpusă tocmai în
acești parametri.

21

5. Fundamentare teoret ica. Prezentarea conceptelor de bază
ale controlului automat [1][2][3][4][5][6]

5.1. Noțiuni și definiții utilizate în automatizările din construcții

Un sistem este o mulțime de elemente care interacționează, relațiile dintre acestea și o
mulțime de sco puri. Elementele sistemului sunt formate din obiecte, id ei sau evenimente, de
multe ori putâ nd fi chia r ele sisteme. Elementele sunt în legatură unul cu altul î n diferite
moduri, prin relații fizice, spațiale, temporale sau logice. Relațiile contribu ie la atingerea
scopurilor sistemului prin limitarea comportarii elementelor.

Teoria sistemelor reprezintă un ansamblu de metode generale, de tehnici și algoritmi
speciali pentru rezolvarea problemelor de analiză, sinteză, identificare, optimizare, etc,
indifer ent dacă sistemul la care se aplică este electric, mecanic, etc. Teoria sistemelor stă la
baza științei conducerii, care se ocupă cu activitatea conștientă desfășurată într -un sistem în
vederea îndeplinirii unui anumit scop, în condițiile influenței unor s isteme exterioare
sistemului condus.

Sistemele cu conduce re automată, pe scurt sistemele automate, sunt un tip particular de
sisteme al caror scop este să funcționeze fără intervenția omului.

Prin sistem automat se ințelege un ansamblu de abiecte i nterco nectate într -o structură
astfel realizată încat permite efectuarea unor decizii de comandă și conducere pe baza
informațiilor culese cu mijloace proprii.

Un sistem automat este format din obiectul sau procesul automatizat și din echipamentele
de con ducere automată.

Sistemele automate au elemente și structure speci fice. Principalele probleme referitoare la
sistemele automate sunt: analiza, sinteza, testarea, optimizarea, identificare și proiectarea.

Analiza funcțională este o metodă de reprezentare a elem entului printr -un bloc (cutie
neagră sau dipol) atunci câ nd nu se dorește descompunerea sa î n subsisteme.

Dinamica sistemelor constă î n faptul că sistemele se modifică în timp datorită mediului
înconjurator și relațiilor î ntre elemente.

Variabilele interne care definesc dinamica sistemului se numesc variabile de stare .

Acestea sunt, de obicei, legate de elementele care depozitează energie, materie sau informație.

22 Variabilele externe care determină schimbarea sistemului se numesc perturbații . Acestea
pot fi aditive , atunci când se adună la variabilele de star e, sau parametrice, dacă schimb ă
parametrii elementelor.

Sistemele de conducere sunt sistemele în circuit deschis î n care procesul controlat nu
influențează semnalul de control ( adică nu există feedback). Un exemplu ar fi un semnal
digital trimis de la co ntroller pentru rotirea axului unui motor pas cu pas.

Mărimile analogice sunt mă rimile ale căror valori se pot găsi î n orice punct din domeniul
lor de variație. Ele variază conti nuu î n timp, liniar sau non -liniar (cum e cazul temperaturilor)
și pot lua or ice valori cuprinse într-un interval.

Mărimile digitale posedă numai o variație în trepte. Astfel, întreg domeniul de variație
este divizat î ntr-un număr finit de „cuante" (trept e elementare) de mărime determinată de
rezoluția sistemului .

Senzorii sunt d ispozitive te hnice care reacționează la anumite proprietăți fizice sau
chimice ale mediului din preajma lui. Ca parte componentă a unui aparat sau sistem poate
măsura/î nregistra d e exemplu presiunea, umiditatea, c âmpul magnetic, accelerația, forța,
intensi tatea sonoră, intensitatea luminoasă, radiații le. Informația calitativă/cantitativă livrată
de senzori, dupa o eventuală amplificare și prelucrare, servește la controlul și reglar ea
sistemului automat.

Controllerele sunt dispoziti ve electronice automate, ce au î n compo nență un
microprocesor și care au implementați algoritmi moderni de funcționare .

Controllerele liber programabile reprezintă control lere care se pot programa cum do rește
proiectantul. Programatorul trebuie să le implementeze funcțiile și sa le seteze numer oasele
intrări și ieșiri, după aplicația la care se lucrează.

Controllerele specializate sunt dispozitive electronice automate dotate cu inteligență
artificiala, d edicate conducerii unor anumite sisteme. Ele nu se pot programa liber, ci au deja
implementat ă o serie de programe (funcții predefinite) cu parametri i ajustabili, care pot fi
selectate în funcție de aplicația concretă.

Configurația de sistem constă în mod ul de conectare și interacție a elementelor
sistemului, din punct de vedere f izic și software.

Programarea controlerului reprezintă realizarea de programe î n diverse limbaje de
programare specifice controllerelor (programul C) , care să implementeze funcți ile unui sistem
de reglare automată.

23
6. Elemente de câmp. Senzori ș i dispozitive de control [13]

În cadrul proiectului s -au folosit o serie de senzori și elemente de acționare și de
control, în vederea realizării sistemului automat de acț ionare a unei jalulele, prin intermediul
unui motor pas cu pas (care a fos t prezentat î n cadrul capitolelor anterioare).

6.1. Arduino Uno breadboard

Fig. 7

Pentru î nceput voi prezenta placa de dezvoltare Arduino, fiind partea componentă a
sistemului care se ocupă cu asigurarea controlului automat al acestuia.

Arduino este o platformă de procesare open -source, bazata pe software si hardwar e
flexibil și simplu de folosit. Constă într -o platformă de mici dimensiuni (6.8 cm / 5.3 cm – in
cea mai de s întalnită variantă) construită î n jurul unui procesor de semnal și este capabilă de a
prelua date din mediul înconjurător print r-o serie de senzor i și de a efectua acț iuni asupra
mediului prin intermediul lumini lor, motoarelor, servomotoare, ș i alte tipu ri de dispozitive
meca nice. Procesorul este capabil să ruleze cod scris î ntr-un limbaj de programare care este
foarte similar cu limbajul C++.

In cadrul proiectului, aceasta are si rolul de achiziț ie a datelor, prin pinii de intrare
analogici, de la senzo rul de lumină (fotorezistenț a), date care sunt interpretate ș i prelucrate
prin in termediul programului existent î n memoria microcontroller -ului, ult erior fiind
responsabil cu tr ansmiterea semnalului de comandă (care este un semnal digital) driver -ului
de motor în vederea acționă rii motorului pas cu pas pentru executar ea procesului de miș care a
jaluzelei.

24

6.2. Senzorul de lumină – Fotorezi stenț a

Fig. 8

Fotorezistența reprezintă un condu ctor electric a carui rezistentă variază in funcț ie de
radiaț ia luminoasă, funcționâ nd pe baza efectului fotoelectric intern.

Prin fenomenul de fotoconducție se înțelege creșterea conducției unui materia l (metal,
semiconductor) datorita generării de purtători de sarcin ă suplimentari sub influența radiaț iei
luminoase.

Printr -un semiconductor supus unei diferențe de potențial U va trece un curent electric
slab (de întuneric), care crește, atunci când semic onductorul este iluminat, datorită
fotoconducției. Intensitatea f otocurentului, diferită de cea a cu rentului de întuneric, depinde
de temperatură, tensiunea electrică aplicată și de durata iluminării .

În cazul sistemului prezent citirea intensitătii luminoase este posibilă prin utilizarea
unei rezistențe care depinde de radiația luminoasă, o fotorezist enăa, caracterizata mai sus.

Calcularea intensităț ii luminoase se face astfel:

 pe unul di n porturile analogice ale placuț ei de dezvoltare Arduino se citeș te
valoarea semnalului analogic f urnizat la bornele fotorezisten ței. (valoarea
analogică maximă afe rentă portului este 1023, care reprezintă ș i pragul maxim
al semnal ului de la bornele fotorezistenț ei care poate fi citit – 100%);

 la o citire care se aproprie de 0, valoarea intensităț ii luminoase va fi direct
proporțio nală cu aceasta. 

25

25
6.3. Driver m otor – Easy Driver

Fig. 9

EasyDriver este un driver pentru actionarea motoarelor pas cu pas simplu de utilizat,
compatibil cu orice dispozitiv/modul poate scoate un semnal digital de 0 si 5V. EasyDriver
are nevoie de la 7V până la 30V pen tru a alimenta motorul. Prin intermediu l unui
potențiometru aflat pe placută, se poate realiza control curentului, putâ nd lua valori de la
150mA/faza la 750mA/faza. EasyDriver suportă motoare bipolare ș i motoare cablate ca
bipolare. De exemplu, motoarele s tepper cu 4,6 sau 8 fire.

În cadrul p roiectului s -a realizat conexiunea driver -ului cu motorul pas cu pas bipolar,
care are 4 fire si cu platforma Arduino Uno, obținân du-se un sistem d e acț ionare de mare
precizie. Cu ajuto rul acestui driver se realizează reglarea turației și pasului de rotaț ie ale
motorului prin PWM, cu ajutorul unui pin, care emite un semnal digital, de pe placuta de
dezvoltare Arduino Uno, iar sensul de rotaț ie este dat de alti doi pini digitali.

În vederea afișării valorilor intensit ații luminoase citite de fotorezistență și a valorii
pasilor de rotație, s -a montat un display 16×2. Conectarea acestuia s -a realizat prin
intermediul pinilor digitali aflaț i pe placa de dezvoltare Arduino Uno, în vederea afișării
parametrilor aferenți sis temului automat de acț ionare a jaluzele i.

26

7. Concluzii

În această lucrare am pre zentat un exemplu, bazat pe controlul automat, pentru a
demonstra că platforma de dezvoltare Arduino Uno reprezinta o soluție ideală pentru
comand a și controlul oricărui sistem de actionare . O singură secvență scurtă de program,
introdusă in mediul de prog ramare aferent placutei , poate înlocui mai multe aparate electrice
utilizate într -o schemă clasică.

Controlul iluminatul natural, prin intermedi ul sistemelor de actionare, este foarte
important pentru societatea actuală, acesta fiind menit să asigure con fort, sanatate, securitate,
concepția sistemelor de control bazându -se și pe echipamente de înaltă calitate.

Aplicarea soluției conducerii autom ate asupra sistemului de acț ionare a jaluzelelor la
schimbă rile nivel ul iluminatului natural prezintă urmatoar ele beneficii:;

• furnizarea iluminatului natural atunci când este necesar;
• furnizarea cantităț ii corecte de lumină;
• folosirea luminii naturale c at mai mult posibil.

27 8. Bibliografie

[1] C. Ionescu, V. Vlădescu, S. Larionescu, D. Ionescu (1993) – Automatizări în instalațiile
pentru construcții

[2] C. Ionescu, S . Larionescu, S. Caluianu, D. Popescu (2004) – Automatizarea instalațiilor.

[3] D. Popescu (2006) – Automatizări în construcții

[5] S. Larionescu (2007) – Automate și microprogramare (note de curs)
[6] S. Caluianu – Acționari electrice și sisteme de automatizare a fluxu rilor (note de curs),
UTCB
[7] Kelemen A., Crivii M – Motoare electrice pas cu pas (Editura tehnica)
[8] Kuo B.C., Kelemen A, Crivii M, Trifa V – Sisteme de comanda si reglare incrementala a
pozitiei (Editura tehnica)

[9] Morar A – Echipamente de comanda a m otoarelor pas cu pas implementate pe
calcuatoare personale (Editura Univers itatii „Petru Maior ” – Targu Mures, 2002)

[10] Morar A. – Sisteme electronice de comanda si alimentare a motoarelor pas cu pas
implementate pe calculatoarele personale – Teza de doctora t (Universitatea tehnica, Cluj
Napoca, 2001)

[11] Voiculescu E. – Sisteme elect ronice de comanda a motoarelor pas cu pas – Teza de
doctorat (I.P. Cluj Napoca, 1992)

[13] Tony R. Kuphaldt – Introducere in circuite electrice si electronice (vol. 1, vol. 3, vol. 4)
[12] http://webbut.unitbv.ro – Carti on -line
[13] http://www.arduino.cc/

28
9. Anexe

9.1. Anexa 1 – Model s chemă de conexiuni motor pas cu pas –
EasyDriver – Arduino Uno

9.2. Anexa 2 – Model s chemă de co nexiuni display – Arduino Uno

29

9.3. Anexa 3 – Model schemă de conexiuni fotorezistenta – Arduino Uno

9.4. Anexa 4 – Program

//librarii incluse
#include <LiquidCrystal.h>
//definire variabil e
#define DIR_PIN 2
#define STEP_PIN 3
LiquidCrystal lcd(12, 11, 10 , 9, 8, 7);
const int buttonPin1 = 4;
const int buttonPin2 = 5;
const int modcontrol = 6;
const int manaut = 13;
boolean manFlag = 1;
boolean autFlag = 1;
boolean update1 = 0;
boolean upda te2 = 0;
int buttonState1 = 0;
int buttonState2 = 0;
int stepCounter = 0;
int modcontrolState = 0;

30 int Intrare, Setpoint;
int outputValu e = 0;
int oldSetpoint, oldIntrare;
// initializare parametrii void
setup() { Serial.begin(9600);
pinMode(manaut, OUTPU T);
pinMode(buttonPin1, INPUT);
pinMode(buttonPin2, INPUT);
pinMode(modcontrol, INPUT);
lcd.begin(20, 2);
lcd.print("Reglare jaluzea ->");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Cosmin Butanescu");
delay(5000); pinMode(DIR_PIN,
OUTPUT); pinMode(STEP_PIN,
OUTPUT); stepCounter = 0;
lcd.clear();

}
void loop(){
modcontrolState = digitalRead(modcontrol);
//modul de control AUTOMATIC/MANUAL if
(modcont rolState == 0)
{
if (autFlag == 1)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Lum act: ");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Setpoint: ");
autFlag = 0;
}
// Citire Stare senzor si setpoint
Intrare = analogRead(0);
Setpoint = analogRead(1);
if(Intrare > = oldIntrare+10 || Intrare <= oldIntrare -10 || Setpoint != oldSetpoint) update2 =1;
//afisare pe LCD
if (update2 ==1 )
{
lcd.setCursor(9, 0);
lcd.print(" ");
lcd.setCursor(9, 0);
lcd.print(Intrare);

if(Setpoint != oldSetpoint)
{

lcd.setCursor(10, 1);

31 lcd.print(" ");
lcd.setCursor(10, 1);
lcd.print(Setpoint);
}
// Afisare p arametrii prin
RS232 Serial.print("Senzor = "
); Serial.print(Intrare);
Serial.print(" \t Setpoint = " );
Serial.print(Setpoint);

Serial.print(" \t Output = ");
Serial.print(outputValue);
Serial.print(" \t Grade efectuate in total = ");
Serial.print(stepCou nter);
Serial.print(" \t Grade executate = ");
Serial.println(outputValue);
delay(100);
update2 = 0;
}
//scalare valoare iesire
outputValue = Setpoint – Intrare;

if (outputValue<50 && stepCounter>=950) outputValue = 0;
else if (outputValue>50 && stepCount er<= -950) outputValue = 0;
if(stepCounter<=100 0 && stepCounter >= -1000 && outputValue>50)
{
rotateDeg( -10, 0.1);
stepCounter = stepCounter – 10;
}
else if(stepCounter<=1000 && stepCounter >= -1000 && outputValue< -50)
{
rotateDeg(10, 0.1);
stepCounter = s tepCounter + 10;
}
oldSetpoint = Setpoint;
oldIntrare = Intrare;
manFlag = 1;
}
else if (modcontrolState == 1)
{
if( manFlag == 1 )
{
rotateDeg( -1*stepCounter, 0.4);
stepCounter = 0;
manFlag = 0;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("MOD MAN rDeg ->");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Lum act: ");

32 digitalWrite(manaut , HIGH);
delay(100);
digitalWrite(manaut, LOW);
delay(100);
}
Intrare = analogRead(0);
if(Intrare >= oldIntrare+10 || Intrare <= oldIntrare -10)
{
lcd.setCursor(9, 1);
lcd.print(" ");
lcd.setCursor(9, 1);
lcd.print(Intrare);
delay( 100);
}
if (update1 == 1)
{
update1 = 0;
Serial.print(" \t Grade efectuate = ");
Serial.println(stepCounter);
lcd.setCursor(14, 0);
lcd.print(" ");
lcd.setCursor(14, 0);
lcd.print(stepCounter);
}
buttonState1 = digitalRead(buttonPin1);
buttonState2 = digit alRead(buttonPin2);
if (buttonState1 == HIGH )
{
rotateDeg(10,0.5);
stepCounter = stepCounter + 10;
update1 = 1;
digitalWrite(manaut, HIGH);
delay(200);
digitalWrite(manaut, LOW);
}
else if (buttonState2 == HIGH )
{ update1 = 0;
rotateDeg( -10,0.5);
stepCo unter = stepCounter – 10;
update1 = 1;
digitalWrite(manaut, HIGH);
delay(200);
digitalWrite(manaut, LOW);
}
autFlag = 1;
oldIntrare = Intrare;
//stepCounter = 0;
}
}
void rotate(int steps, float speed){

33 //rotate a specific number of microsteps (8 micros teps per step) – (negitive for reverse movement)
//speed is any number from .01 -> 1 with 1 bein g fastest – Slower is stronger int dir = (steps > 0)?
HIGH:LOW;
steps = abs(steps);
digitalWrite(DIR_PIN,dir);
float usDelay = (1/speed) * 70;
for(int i=0; i < steps; i++){
digitalWrite(STEP_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(usDelay);
digitalWrite(STEP_PIN, L OW);
delayMicroseconds(usDelay);
}
}

void rotateDeg(float deg, float speed){
//rotate a specific number of degrees (negitive for reverse movement)
//speed is any number from .01 -> 1 with 1 being fastest – Slower is stronger
int dir = (deg > 0)? HIGH:LOW ;
digitalWrite(DIR_PIN,dir);
int steps = abs(deg)*(1/0.225);
float usDelay = (1/speed) * 70;
for(int i=0; i < steps; i++){
digitalWrite(STEP_PIN, HIGH);
delayM icroseconds(usDelay);
digitalWrite(STEP_PIN, LOW);
delayMicroseconds(usDelay);
}
}