28BYJ-48 5V Stepper Motor dhe A4988 Shoferi: 4 Hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

A keni dashur ndonjëherë që një robot të kthehet në një kënd të saktë, duke përdorur vetëm disa dalje të Arduino -s tuaj ose mikro: bit? E gjithë kjo për lirë? Kjo është e udhëzueshme për ju! Në këtë udhëzues do të shohim se si të drejtojmë një motor stepper shumë të lirë duke përdorur vetëm 2 dalje të kontrolluesit tonë dhe duke kërkuar vetëm një furnizim me energji 5V!

Unë e bëra këtë të udhëzueshme pasi luftova pak për të mbledhur informacionin, ndonjëherë duke u penguar në dezinformata, dhe doja t'i shpëtoja të tjerët nga kalimi në të njëjtin proces.

Por, para se të filloni, pse një kufizim i tillë?

• Pse 5V: sepse dua ta integroj këtë në një robot celular i cili do të funksionojë vetëm me një bateri litium 3.7 të cilën mund ta nxjerr 5V me një përforcues.
• Pse të përdorni A4988 dhe jo ULN2003 i cili shpesh vjen me motorin 28BYJ? Sepse, së pari, kërkon 4 hyrje. Prandaj përdorimi i A4988 na bën të kursejmë 2 nga daljet tona të çmuara të kontrolluesit (dhe nëse ju pëlqen të punoni me mikro: bit si unë, atëherë ato dalje janë të çmuara …)! Por ka më shumë! Të qenit në gjendje të drejtojë motorin vetëm duke i dhënë hapat si impulse të larta, na jep mundësinë për të drejtuar motorin me një PWM të thjeshtë. Duke rregulluar ciklin e punës në 50%, ndryshimi i frekuencës së PWM do të ndryshojë shpejtësinë e rrotullimit të motorit. Pse është kaq e madhe? Sepse nëse doni të vendosni shpejtësinë e motorit tim dhe pastaj të vazhdoni të kontrolloni gjëra të tjera me Arduino ose mikro: bit, atëherë thjesht mund të vendosni PWM -in tim dhe ta harroni atë, gjë që do ta bëjë kodin tuaj shumë më të lexueshëm dhe jetën tuaj aq shumë më e lehtë (për shembull nëse doni të ndërtoni një robot si ky).

Pra, le të fillojmë!

Furnizimet

Këtu është ajo që ju nevojitet për këtë udhëzues:

• 1 stepper motor 28BYJ
• Shofer 1x A4988
• 1x dërrasë buke ose bord prototipi, një kondensator dhe disa tela
• Mikro: bit dhe bordi i zgjerimit ose Arduino
• Furnizimi me energji 5V (+3.3V nëse përdorni Mikro: bit). Për këtë kam përdorur një bateri litium 18650 dhe një mburojë të baterisë.
• 1x multimetër

Hapi 1: Njohja me sistemin tonë

Gjëja e parë që do të rekomandoja për të filluar, do të ishte të mësoni më shumë rreth motorëve stepper dhe shoferit A4988. Hej, por pse na duhet ky shofer? A mund të kontrollojmë një motor stepper pa shofer? Përgjigja është jo. Bordet si Micro: bit dhe Arduino janë të mira në përpunimin e informacionit, por jo në dhënien e shumë rrymës, dhe ju keni nevojë për rrymë për të bërë një lëvizje me motor stepper. Për të mësuar më shumë se si funksionon motori dhe drejtuesi, kjo është referenca që unë do të rekomandoja. Syntshtë sintetike, por gjithashtu përmban shumicën e informacionit që ju nevojitet për instalime elektrike.

Por prisni para se të përpiqeni të lidhni diçka! A është përshtatur 28BYJ me A4988? Nëse bëni një kërkim të shpejtë, do të shihni se ky motor vjen rrallë me A4988 si drejtues. Nëse lexoni me kujdes referencën e mëparshme, mund të shihni pse: hapi ynë është një motor njëpolar ndërsa A4988 është krijuar për të drejtuar motorë bipolarë, kështu që do të na duhet të hakojmë pak motorin tonë!

Hapi 2: Hacking Motor

Për t'i bërë motorët tuaj të pajtueshëm me drejtuesin e motorit, thjesht hiqni tela të kuqe nga lidhësi i bardhë. Për të bërë prerë lidhësin për të hequr tela të kuq dhe prerë tela të kuq të motorit. Pastaj ndërroni kabllon e verdhë dhe rozë në lidhësin. Mbani telin e kuq dhe lidhësin për hapin tjetër!

Për të nxjerrë një kabllo nga lidhësi shtyni tela që dëshironi të hiqni në lidhës dhe më pas shtyjeni pjesën e dukshme metalike në lidhës me një mjet të mprehtë (më sipër është një fotografi ku e bëj këtë me thikën time të preferuar, opinionel!), dhe më në fund tërhiqeni dhe përfundimisht e gjithë gjëja duhet të dalë si në foton e mësipërme. Fotografia e fundit tregon se si duhet të duket lidhësi në fund të atyre modifikimeve: rendi i kabllit në lidhës duhet të jetë portokalli/rozë/të verdhë/blu.

(PS: në internet do të gjeni disa mësime që tregojnë se ju duhet të shkrini tela të kuq nga motori dhe pastaj të gërvishtni PCB, harroni këtë, kjo nuk është e nevojshme. E padobishme?)

Hapi 3: Vendosja e Shoferit

Tani … koha për të drejtuar këtë motor me shoferin? Ende nuk më vjen keq! E shihni vidën në tabelën A4988? Epo, ne do të duhet të luftojmë me të. Kjo vidë në thelb ju lejon të vendosni se sa rrymë do të kalojë nëpër mbështjelljet e motorit tuaj. Në rastin tonë, ndërsa furnizimi me energji elektrike jep 5V dhe mbështjelljet tona në motor kanë një rezistencë prej 50 Ohms, rryma jonë nuk do të jetë më shumë se 100mA, e cila duhet të mbështetet nga motori në mënyrë që përfundimisht ta kaloni këtë hap. Sidoqoftë, nëse jeni si unë dhe që dëshironi që motori të marrë vetëm aq rrymë sa duhet, atëherë ndiqni.

Pra, për të vendosur drejtuesin, ndiqni Metodën 2 të këtij artikulli me ato përshtatje (siç tregon fotografia e mësipërme)

1. Përdorni 5V nga mburoja e baterisë si për logjikën ashtu edhe për hyrjen e fuqisë së motorit (VMOT thuhet se ka nevojë për më shumë se 8V, por 5V funksionon!). 2 kunjat GND në tabelë janë të lidhur, kështu që nuk ka nevojë t'i lidhni të dy me tokën e baterisë.
2. Lidhni edhe kunjat STEP dhe DIR me 5V (jo me Arduino siç tregohet në artikullin e referuar)
3. Kur vendosni multimetrin, vendosa rrymën në 50mA, e cila ishte e mjaftueshme për të drejtuar motorët e mi duke përdorur gjysmë hapa (më shumë për atë në hapin tjetër). Për të lidhur multimetrin tim për të matur rrymën në spiralen e motorit, siç mund ta shihni në imazhin e mësipërm, e shkëputa tela të verdhë nga lidhësi dhe e futa tela të kuqe, në mënyrë që të mund ta vendosja multimetrin tim nga e kuqja në tela e verdhë për të matur rrymën.

Hapi 4: Kontrolli i motorit

Kjo është e gjitha, ne jemi pothuajse gati për të bërë motorin tonë të kthehet. Të vetmet gjëra për të bërë është:

1. për të hequr multimetrin tonë nga sistemi ynë nëse nuk është bërë tashmë,
2. lidhni MS1 me 5V e cila do ta bëjë shoferin të përdorë gjysmë hapa (kam pasur probleme që roboti të kthehet me hapa të plotë në 5V. Por si pjesë e objektivit tim ishte që gjithçka të funksiononte me 5V pranova të sakrifikoja pak shpejtësi dhe për të fituar një saktësi),
3. siguroni kunjat STEP dhe DIR me atë që duam nga kontrolluesi ynë.

Pastaj: nëse doni të kontrolloni motorin duke përdorur Arduino, thjesht ndiqni artikullin këtu ku do të gjeni një kod shembull. Nëse doni ta kontrolloni atë me mikro: bit atëherë qëndroni me mua edhe pak.

Mikro: bit, si Arduino, vjen me GPIO. Prandaj, sapo ta fuqizojmë (me 3.3V!), Atëherë mund ta programojmë që të dalë STEP dhe DIR. Ndërsa duket se ka shumë hyrje dhe rezultate, paralajmëroni se në fakt shumë prej tyre tashmë janë të rezervuara për qëllime të tjera. Ju mund të mësoni më shumë rreth kësaj në këtë artikull. Ju do të shihni në këtë artikull që në fakt shumë nga hyrjet/daljet ndahen me ekranin, dhe për këtë arsye, nëse doni t'i përdorni ato, atëherë do të duhet të fikni ekranin. Por le të mos e fikim ekranin! Pra cilat kunja mund të përdorim? Unë do të përdor kunjat 2 dhe 8 pasi nuk do të përdor jastëkët (kunja 2).

Lidhni pinin 2 të mikro: bit në STEP, pin 8 në DIR, ngarkoni programin e bashkangjitur duke përdorur mikroin tuaj të preferuar: python editor (kam përdorur mu-editor). Ky program në thelb vendos një PWM në pin 2 me një periudhë 1 milisekonda (dhe një cikël pune 50%), dhe motori juaj duhet të rrotullohet. Vendosni kunjin 8 në 0 ose 1 për ta bërë atë të kthehet në një mënyrë ose në një tjetër dhe ndryshoni periudhën për ta bërë atë të kthejë shpejtësinë që dëshironi (për sa kohë që ju nuk doni që ajo të shkojë shumë shpejt … për mua një puls çdo milisekond ishte afër në shpejtësinë maksimale që mund të arrija).

Për t'i bërë gjërat pak më kompakte dhe për t'i hipur lehtë në një robot celular, bëra një dërrasë të vogël. Tabela është treguar në foton e mësipërme. Në imazh ka një tel ngjyrë vjollce që shkon nga VMOT në VDD që fshihet në hije. Gjithashtu, tela e verdhë që shkon nga SLP në RST në të vërtetë nuk është ngjitur, thjesht e vendosa atje për të përfaqësuar lidhësin që kam vënë në pjesën e pasme të tabelës për të lidhur ato 2 kunjat. Vërejtje: lavamani normalisht nuk kërkohet me një sistem të tillë, pasi ne tërheqim shumë, shumë më pak se 1A.

Kjo është e gjitha, shpresoj se ky udhëzues do të ndihmojë shumë prej jush të gëzojnë fuqinë e motorit stepper në projektet tuaja.