28BYJ-48 5V léptetőmotor és A4988 meghajtó: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Mindig is szerettél volna robotot elérni, hogy pontos szögben forduljon, csak néhány Arduino vagy micro: bit kimenet segítségével? Mindezt olcsón? Ez tanulságos számodra! Ebben az utasításban látni fogjuk, hogyan lehet nagyon olcsó léptetőmotort vezérelni a vezérlőnk mindössze 2 kimenetével, és csak 5 V -os tápegységet igényel!

Ezt taníthatóvá tettem, miután egy kicsit küzdöttem az információk összegyűjtéséért, néha tévedésbe botlottam, és meg akartam menteni másokat ugyanezen a folyamaton.

De mielőtt elkezdené, miért ilyen kényszer?

• Miért 5V: mert ezt egy mobil robotba szeretném integrálni, amely csak 3,7 lítium akkumulátorral fog működni, amelyet 5V -ot erősítővel tudok kivenni.
• Miért használja az A4988 -at, és nem az ULN2003 -at, amely gyakran jár a 28BYJ motorral? Mert először 4 bemenetre van szükség. Ezért az A4988 használatával 2 értékes vezérlőkimenetünket spórolhatjuk meg (és ha úgy szeret dolgozni a mikro: bittel, mint én, akkor ezek a kimenetek értékesek …)! De van több is! Az a képesség, hogy a motort úgy hajtjuk meg, hogy a lépéseket csak nagy impulzusként adjuk meg, lehetővé teszi számunkra, hogy a motort egy egyszerű PWM segítségével vezessük. Az 50%-os munkaciklus rögzítésével a PWM frekvenciájának megváltoztatása megváltoztatja a motor forgási sebességét. Miért nagyszerű? Mert ha be akarja állítani a motor fordulatszámát, majd továbbra is irányít más dolgokat az Arduino vagy micro: bit segítségével, akkor egyszerűen beállíthatja a PWM -et, és elfelejtheti, ami sokkal olvashatóbbá teszi a kódot és az életét könnyebb (például ha ilyen robotot szeretne építeni).

Kezdjük hát!

Kellékek

Íme, amire szüksége lesz ehhez az oktatóanyaghoz:

• 1x 28BYJ léptetőmotor
• 1x A4988 illesztőprogram
• 1x kenyérlap vagy prototípus -tábla, kondenzátor és néhány vezeték
• Mikro: bit és bővítőlap vagy Arduino
• 5 V -os tápegység (+3,3 V, ha Micro: bit -et használ). Ehhez egy 18650 -es lítium akkumulátort és egy akkumulátorpajzsot használtam.
• 1x multiméter

Lépés: Ismerje meg rendszerünket

Az első dolog, amit javasolnék kezdésnek, az lenne, ha többet megtudna a léptetőmotorokról és az A4988 meghajtóról. Hé, de miért van szükségünk erre a sofőrre? Irányító nélkül vezérelhetjük a léptetőmotort? A válasz nem. Az olyan táblák, mint a Micro: bit és az Arduino, jól feldolgozzák az információkat, de nem sok áramot adnak ki, és áramra van szükség a léptetőmotor mozgatásához. Ha többet szeretne megtudni a motor és a vezető működéséről, ezt a referenciát ajánlom. Szintetikus, de tartalmazza a kábelezéshez szükséges legtöbb információt.

De várjon, mielőtt bármit is bekötne! A 28BYJ illeszkedik az A4988 -hoz? Ha gyors keresést végez, látni fogja, hogy ez a motor ritkán érkezik az A4988 -hoz, mint illesztőprogram. Ha alaposan elolvassa az előző hivatkozást, láthatja, miért: a léptetőnk egy unipoláris motor, míg az A4988 bipoláris motorok meghajtására készült, ezért egy kicsit meg kell csapkodnunk a motorunkat!

2. lépés: A motor feltörése

Ahhoz, hogy a motorok kompatibilisek legyenek a motorvezérlővel, egyszerűen vegye ki a piros vezetéket a fehér csatlakozóból. Ehhez vágja le a csatlakozót a piros vezeték eltávolításához, és vágja le a motor piros vezetékét. Ezután cserélje fel a sárga és rózsaszín kábelt a csatlakozón. Tartsa meg a piros vezetéket és csatlakozót a következő lépéshez!

Ahhoz, hogy egy kábelt kihúzzon a csatlakozóból, nyomja be az eltávolítani kívánt vezetéket a csatlakozóba, majd éles szerszámmal nyomja be a csatlakozón lévő látható fémet (fent látható egy kép, ahol ezt a kedvenc késemmel csinálom, a opinel!)), végül húzza, és végül az egésznek ki kell jönnie, mint a fenti képen. Az utolsó kép azt mutatja, hogy milyennek kell lennie a csatlakozónak a módosítások végén: a kábel sorrendjének a csatlakozón narancssárga/rózsaszín/sárga/kék legyen.

(PS: online talál néhány oktatóanyagot, amelyek azt jelzik, hogy ki kell forrasztani a piros vezetéket a motorból, majd meg kell karcolni a NYÁK -ot, felejtsd el, ez nem szükséges. Haszontalan?)

3. lépés: Az illesztőprogram beállítása

Most … ideje vezetni ezt a motort a sofőrrel? Még nem sajnálom! Látod a csavart az A4988 táblán? Nos, fikáznunk kell vele. Ez a csavar alapvetően lehetővé teszi annak beállítását, hogy mennyi áram menjen át a motor tekercsén. Esetünkben, miközben a tápegység 5 V -ot ad, és a tekercsek a motorban 50 ohm ellenállást mutatnak, áramunk nem lesz nagyobb 100 mA -nél, amit a motornak támogatnia kell, így végül kihagyhatja ezt a lépést. Ha azonban olyan, mint én, és azt szeretné, hogy a motor csak annyi áramot vegyen fel, amennyire szüksége van, akkor kövesse.

Tehát az illesztőprogram beállításához kövesse a cikk 2. módszerét azokkal az adaptációkkal (ahogy a fenti kép mutatja)

1. Használja az akkumulátor védőburkolatából származó 5 V -ot mind a logika, mind a motor teljesítménybeviteléhez (a VMOT -nak több mint 8 V -ra van szüksége, de 5 V működik!). Az alaplapon található 2 GND csap csatlakozik, így nem kell mindkettőt az akkumulátor földeléséhez csatlakoztatni.
2. Csatlakoztassa a STEP és DIR csapokat is az 5V -hoz (ne az Arduino -hoz, amint az a hivatkozott cikkben látható)
3. A multiméter beállításakor 50mA-ra állítottam az áramot, ami elég volt ahhoz, hogy a motorokat féllépésekkel vezessem (erről bővebben a következő lépésben). A multiméter csatlakoztatásához a motor tekercsében lévő áram méréséhez, amint az a fenti képen is látható, levettem a sárga vezetéket a csatlakozóról, és behelyeztem a piros vezetéket, hogy a multimétert a pirosról a a sárga vezetéket az áram mérésére.

4. lépés: A motor vezérlése

Ennyi, majdnem készen állunk arra, hogy megfordítsuk a motort. Az egyetlen tennivaló:

1. hogy eltávolítsuk multiméterünket a rendszerünkből, ha még nem tettük meg,
2. csatlakoztassa az MS1-t 5V-ra, ami fél lépéseket fog használni a sofőrnek (gondom volt, hogy a robotot 5V-os teljes lépésekkel forgassa. De a célom részeként az volt, hogy minden 5V-on működjön, elfogadtam egy kis sebesség feláldozását és némi pontosságot szerezni),
3. biztosítsuk a STEP és DIR csapoknak azt, amit a vezérlőtől elvárunk.

Aztán: ha az Arduino segítségével szeretné irányítani a motort, egyszerűen kövesse az itt található cikket, ahol mintakódot talál. Ha a micro: bit segítségével szeretné irányítani, akkor maradjon velem egy kicsit.

A Micro: bit, mint az Arduino, GPIO -kkal érkezik. Ezért ha egyszer bekapcsoljuk (3.3V -al!), Akkor programozhatjuk STEP és DIR kimenetre. Bár sok bemenet és kimenet látszik, figyelmeztetni kell, hogy valójában sok közülük már más célokra van fenntartva. Erről többet megtudhat ebben a cikkben. Ebben a cikkben látni fogja, hogy valójában sok bemenet/kimenet megosztva van a kijelzővel, ezért ha ezeket szeretné használni, akkor ki kell kapcsolnia a kijelzőt. De ne kapcsoljuk ki a kijelzőt! Tehát milyen csapokat használhatunk? A 2 -es és 8 -as csapokat fogom használni, mivel nem használom a párnákat (2 -es tű).

Csatlakoztassa a micro: bit 2. tűjét a STEP-hez, a 8. tűt a DIR-hez, töltse fel a csatolt programot a kedvenc micro: python szerkesztőjével (én a mu-editor-t használtam). Ez a program alapvetően egy PWM -et állít be a 2 -es tűre 1 milliszekundumos periódussal (és 50% -os üzemidővel), és a motornak forognia kell. Állítsa a 8 -as tűt 0 -ra vagy 1 -re, hogy az egyik vagy másik irányba forduljon, és változtassa meg az időszakot, hogy a kívánt sebességre forduljon (mindaddig, amíg nem akarja, hogy túl gyorsan menjen … számomra pulzus minden ezredmásodperc közel volt a maximális sebességhez, amit el tudtam érni).

Annak érdekében, hogy egy kicsit kompaktabbá tegyük a dolgokat, és könnyen bevigyük egy mobil robotba, készítettem egy kis táblát. A tábla a fenti képen látható. A képen egy lila huzal megy a VMOT -ról a VDD -re, amely az árnyékban rejtőzik. Ezenkívül az SLP -ről az RST -re vezető sárga huzal valójában nincs forrasztva, csak azt tettem oda, hogy képviselje a forrasztást, amelyet a tábla hátoldalára tettem, hogy összekapcsoljam ezt a 2 érintkezőt. Megjegyzés: ilyen rendszer esetén a hűtőborda általában nem szükséges, mivel sokkal, de sokkal kevesebbet húzunk, mint 1A.

Ennyi, remélem, hogy ez az oktatóanyag sokuknak segít abban, hogy projektjeiben élvezze a léptetőmotor erejét.