La "controladora" es un conjunto de dispositivos electrónicos que recibe las órdenes de movimiento del ordenador y manejan en consecuencia los motores. Así mismo reciben información de finales de carrera, pulsador de emergencia y sensores que transmiten de vuelta. Su elección es clave para el óptimo funcionamiento de nuestra máquina.

Hay dos partes diferenciadas: el interfaz y los drivers. Podemos encontrar controladoras que incorporan "todo en uno" (con lo que se ahorra espacio, recursos y resulta más económico) o bien cada elemento de forma modular (lo que nos permite más flexibilidad)

Puesto que los drivers son complementários a los motores, atienden a la misma clasificación: Unipolares, Bipolares y Servomotores.

Controladoras Integradas

Incorporan en un conjunto el interfaz con las entradas/salidas y los drivers de los motores. Al estar todo en el mismo circuito pueden compartir recursos, ocupan menos espacio y son más económicas... lo que representa una gran ventaja. Hay una amplia gama y la mayoría cubren suficientemente los requisitos normales, por contra el diseño es "el que es" y si se necesita variar un elemento no es posible (interfaz paralelo a USB, motores de diferente naturaleza, ...).

Controladoras Modulares

La interfaz y los drivers están separados en elementos externos, lo que conlleva mayor espacio y redundancia. Sin embargo es la opción más potente al ser posible utilizar drivers de distinta naturaleza y/o capacidad o sencillamente cambiar el interfaz sin afectar al resto de elementos,

Ya estén integrados o como elementos individuales, todas las controladoras se componen de al menos un interfaz y tantos drives como motores: 

Interfaz:

También llamada "breakout board" (aislada) o "interface board" (normal), es el elemento que conecta con el ordenador y hace de frontera. Una característica muy interesante es que sea optoacoplada lo que garantiza el aislamiento entre los motores, circuitos de potencia, etc. y la delicada electrónica del ordenador.

Así mismo, hay varias formas de conectar al ordenador. Las más utilizadas:

• Puerto Paralelo: aún siendo un interfáz de los años 70, sigue siendo utilizado hoy en día por su sencillez. Programas CNC como Mach3 son el que utilizan.
• Puerto Serie: no es muy habitual pero existen controladoras para este tipo. Tiene la ventaja de ser un estandar reconocido y permite distancias relativamente grandes.
• Puerto USB: es la tendencia actual y terminará siendo el estandar, pero aún no todos los programas lo soportan y hay que revisar su compatibilidad.
• Ethernet: es una solución profesional que incorporan algunas tarjetas.

A la interfaz se conectan las entradas y salidas, por lo que es conveniente que cuente con entradas para sensores de finales de carrera, parada de emergencia o incluso encoders de posición. En cuanto a las salidas, es frecuente contar con al menos un relé para activar elementos como un motor y en el caso de fresadoras, bombas de refrigeración, etc. Es en cualquier caso un aspecto a tener en cuenta también.

Drivers:

Es el elemento que maneja directamente los motores y por tanto habrá uno por cada motor. Los diferentes tipos que suelen utilizarse y sus características más significativas a tener en cuenta:

• Unipolares

Para máquinas no se suelen utilizar demasiado porque desaprovechan el torque del motor. Sin embargo son las de más fácil construcción y encontrarás circuitos "caseros" para manejar motores PaP con esta técnica. También suelen carecer de gestión corriente y por ello limitan la intensidad de los bobinados con resistencias de potencia y voltajes muy bajos, lo cual repercute es un rendimiento pobre.

• Bipolares

Son las más utilizadas actualmente y hacen uso de distintos "chips" especializados que implementan técnicas para incrementar el rendimiento. Importante que cuenten con:

- Gestión PWM de corriente para regular la intensidad de los bobinados de forma eficiente reduciendo la disipación de calor. Por supuesto ha de ser capaz de manejar intensidad que requiera el motor.

- Voltajes elevados gracias a la gestión PWM permite aplicar mayores voltajes al motor y obtener mayores velocidades de conmutación (ver Motores).

- Micropasos con lo que obtienen aumentos de resolución del motor de hasta 1/256 (también se les llama "reductora electrónica"), aunque si no disponemos de encoder que nos asegure la posición no conviene más de 1/8 para mantener una cierta seguridad de que no hay perdidas de pasos.

- Control de resonancia todos los motores por naturaleza tienen una frecuencia a la que el bobinado entra en resonancia y el motor puede perder hasta un 40% de potencia en ese punto si no se evita.

- Gestión de StandBy que reduce la corriente del motor cuando lleva un cierto tiempo parado para que no se sobrecalienten al tiempo que se mantiene el par de retención.

- Protección contra sobrecorriente y sobretemperatura del driver.

• Servomotor

Son la opción profesional. Cuentan con características comunes en cuanto a la forma de controlarlos y utilizan directamente el encoders del servomotor para realimentar y asegurar la posición (sin intervención del ordenador), formando un conjunto con el motor. Aún siendo los tamaños normalizados, cada fabricante suele aportar su "familia" de productos diseñados para trabajar conjuntamente.