Comprendre les moteurs pas-à-pas

Le moteur à courant continu que tu pilotes depuis le pont en H est un coureur : alimente-le, il file ; coupe, il roule encore sur son élan. Le moteur pas-à-pas est un horloger : chaque ordre le fait avancer d'UN cran, précis et identique, puis il se verrouille et attend le suivant. Le modèle classique compte 200 crans par tour : 360° ÷ 200, chaque pas vaut exactement 1,8°.

Ce cran n'est pas une astuce de logiciel, il est gravé dans le fer : le rotor porte des dents aimantées, le stator des bobines, et chaque combinaison d'alimentation crée un point d'équilibre magnétique où le rotor vient se caler — comme une bille tombe au creux d'une gorge. L'angle est une propriété du moteur, pas une promesse du code : c'est ce qui rend le comptage si fiable.

Sous le capot, deux bobines seulement, appelons-les A et B. Alimente A : le rotor s'aligne sur elle. Alimente B : il avance d'un cran. Alimente A en sens inverse — c'est un courant à retourner, exactement le métier du pont en H — nouveau cran. B en sens inverse : encore un. Quatre états qui se répètent, et le rotor grimpe l'échelle, barreau après barreau, dans un sens ou dans l'autre selon l'ordre de récitation.

Deux conséquences immédiates. Le sens de rotation n'est qu'un ordre de séquence : la réciter à l'envers fait reculer le moteur. Et la vitesse n'est que la cadence de la séquence : plus tu enchaînes les états vite, plus il tourne vite. Piloter ces quatre états à la main serait un pensum — quatre sorties à basculer sans jamais se tromper. C'est précisément le travail qu'on va déléguer.

Le driver de pas-à-pas est un petit circuit qui embarque les deux ponts en H ET le séquenceur qui récite la comptine. Ton programme ne parle plus qu'en deux fils : dir, un niveau logique qui fixe le sens, et step, où chaque impulsion déclenche un pas. Comme le servomoteur t'avait affranchi des largeurs d'impulsion à la main, le driver t'affranchit de la chorégraphie des bobines : tu comptes des pas, il s'occupe du reste.

Le geste qui précède tout branchement : régler le courant. Le driver limite le courant des bobines à une valeur choisie — une petite vis, une tension de référence à lire au multimètre, la cible donnée par la fiche technique du moteur. Trop haut, moteur et driver cuisent en silence, car un pas-à-pas consomme MÊME immobile : c'est le prix de son couple de maintien. Trop bas, ce couple s'évapore. Ce réglage se fait moteur débranché, et toujours en premier.

Compare les trois façons de connaître un angle. Le servomoteur le tient grâce à son capteur interne, mais vit entre des butées. Le moteur à courant continu n'en sait rien sans encodeur — la boucle fermée du module d'asservissement. Le pas-à-pas, lui, n'a ni capteur ni butée : sa position se DÉDUIT. Pas envoyés × 1,8° = angle parcouru, sur autant de tours que tu veux. C'est une position en boucle ouverte — et pourtant fiable.

Fiable À UNE CONDITION : qu'aucun pas ne soit perdu. Un axe bloqué, une accélération brutale, et le rotor saute des crans sans qu'aucun signal ne l'annonce — le compteur continue, faux pour toujours. Retiens la formule du module : perdre des pas, c'est mentir sans le savoir. Les leçons suivantes bâtissent la parade : la rampe pour ne pas en perdre, la prise d'origine pour repartir de zéro quand on en a perdu quand même.