Водич за корачни мотор Ардуино

Корачни мотори све више заузимају своју позицију у свету електронике. Почевши од нормалне надзорне камере до компликованих ЦНЦ машина / робота, ови корачни мотори се свуда користе као актуатори, јер пружају прецизно управљање. Степпер мотор је синхрони мотор без четкица који довршава потпуно окретање у више корака. У овом Ардуино степер мотора туторијала ћемо научити о најчешће доступних степпер мотор 28-БИЈ48 и како га интерфејс са Ардуино помоћу УЛН2003 Степпер мотор модул.

Степпер Моторс:

Погледајмо овај корачни мотор од 28-БИЈ48.

У реду, дакле, за разлику од нормалног једносмерног мотора, овај излази из пет жица свих фенси боја и зашто је тако? Да бисмо то разумели, прво би требало да знамо како степпер ради и која је његова посебност. Прије свега корачни мотори се не окрећу, они корачају и тако су познати и као корачни мотори. Значи, кретаће се само по један корак. Ови мотори имају низ завојница који се налазе у њима и оне се морају посебно напајати да би се мотор окретао. Када се свака завојница напаја, мотор чини корак, а редослед понижавања учиниће мотор непрекидним корацима, чинећи тако да се окреће. Погледајмо завојнице присутне у мотору да бисмо тачно знали одакле долазе ове жице.

Као што видите, мотор има униполарни распоред с 5 олова. Постоје четири завојнице које се морају напајати у одређеном низу. Црвене жице ће бити испоручене са + 5В, а преостале четири жице ће бити повучене на земљу за активирање одговарајуће завојнице. Ми користимо микроконтролер попут Ардуина да енергију ове завојнице у одређеном низу и натерамо мотор да изврши потребан број корака.

Па, зашто се овај мотор назива 28-БИЈ48 ? Озбиљно !!! Не знам. Нема техничког разлога да се овај мотор тако зове; можда бисмо требали заронити много дубље у то. Погледајмо неке од важних техничких података добијених из техничког листа овог мотора на доњој слици.

То је глава пуна информација, али морамо да погледамо неколико важних да бисмо знали коју врсту корака користимо како бисмо га могли ефикасно програмирати. Прво знамо да је то корачни мотор од 5В, јер црвену жицу напајамо са 5В. Затим, такође знамо да је то четворофазни корачни мотор, јер је у себи имао четири завојнице. Сада је дат преносни однос 1:64. То значи да ће осовина коју видите споља направити једну потпуну ротацију само ако се мотор изнутра окреће 64 пута. То је због зупчаника повезаних између мотора и излазне осовине, који помажу у повећању обртног момента.

Још један важан податак који треба приметити је Угао корака: 5,625 ° / 64. То значи да ће се мотор када ради у редоследу од 8 корака померати за 5,625 степени за сваки корак и биће потребно 64 корака (5,625 * 64 = 360) да би извршио једну потпуну ротацију. Можете научити више о раду корачних мотора са АРМ ЛПЦ2148, микроконтролером АТМега16, МСП430.

Израчунавање корака по обртају за корачни мотор:

Важно је знати како израчунати кораке по обртају за ваш корачни мотор, јер га само тада можете ефикасно програмирати.

У Ардуину ћемо управљати мотором у редоследу од 4 корака, тако да ће угао корака бити 11,25 °, пошто је 5,625 ° (дато је у техничком листу), а за 8 корака биће 11,25 ° (5,625 * 2 = 11,25).

Кораци по обртају = 360 / угао корака

Овде је 360 / 11,25 = 32 корака по револуцији.

Зашто нам требају погонски модули за корачне моторе?

Већина корачних мотора радиће само уз помоћ покретачког модула. То је зато што модул контролера (у нашем случају Ардуино) неће моћи да обезбеди довољно струје из својих И / О пинова за рад мотора. Дакле, користићемо спољни модул попут УЛН2003 модула као покретач корачног мотора. Постоји много врста управљачких модула и оцена једног ће се променити у зависности од врсте мотора који се користи. Примарни принцип свих модула погона биће давање / понирање довољно струје за рад мотора.

Шема и објашњење управљачког круга положаја корачног мотора Ардуино:

Дијаграм кола за пројекат управљања корачним мотором ардуино је приказан горе. Користили смо корачни мотор 28БИЈ-48 и покретачки модул УЛН2003. За напајање четири завојнице корачног мотора користимо дигиталне пинове 8,9,10 и 11. Погонски модул напаја се 5В пином Ардуино плоче.

Али, напајајте возач спољним напајањем када повезујете неко оптерећење са степ мотором. Будући да само користим мотор у демонстрацијске сврхе, користио сам + 5В шину Ардуино плоче. Такође не заборавите да повежете земљу Ардуино са масом модула Дивер.

Шифра за Ардуино Боард:

Пре него што започнемо програмирање са нашим Ардуином, схватимо шта би се заправо требало догодити унутар програма. Као што је раније речено, користићемо метод секвенце у 4 корака, тако да ћемо имати четири корака за извршавање једне комплетне ротације.

Корак	Пин Енергизед	Калеми под напоном
Корак 1	8 и 9	А и Б.
Корак 2	9 и 10	Б и Ц.
3. корак	10 и 11	Ц и Д.
4. корак	11 и 8	Д и А.

Управљачки модул имаће четири ЛЕД помоћу којих можемо у сваком тренутку проверити која се завојница напаја. Видео који приказује редослед напајања можете пронаћи на крају овог водича.

У овом упутству ћемо написати код корачног мотора ардуино и за то ћемо програмирати Ардуино на такав начин да кроз серијски монитор Ардуина можемо унети број корака које корачни мотор треба предузети. Комплетан програм можете наћи на крају водича, неколико важних редова објашњено је у наставку.

Израчунато је да је број корака по обртају за наш корачни мотор био 32; стога уносимо то као што је приказано у доњем реду

#дефине СТЕПС 32

Даље морате створити инстанце у којима одредимо пинове на које смо повезали Степпер мотор.

Степенасти степеник (КОРАЦИ, 8, 10, 9, 11);

Напомена: Број пинова је намерно поремећен као 8,10,9,11. Морате следити исти образац чак и ако мењате иглице на које је повезан ваш мотор.

Будући да користимо корачну библиотеку Ардуино, можемо подесити брзину мотора користећи линију испод. Брзина се може кретати од 0 до 200 за корачне моторе 28-БИЈ48.

степпер.сетСпеед (200);

Сада, да би се мотор померио за један корак, можемо користити следећу линију.

степпер.степ (вал);

Број корака које треба преместити обезбедиће променљива „вал“. Пошто имамо 32 степеника и 64 као преносни однос, морамо да померимо 2048 (32 * 64 = 2048), да бисмо извршили једно потпуно окретање.

Вредност променљиве „вал“ корисник може унети помоћу серијског монитора.

Рад корачног мотора са Ардуином:

Једном када је веза успостављена, хардвер би требао изгледати отприлике овако на слици испод.

Сада отпремите доњи програм у свој Ардуино УНО и отворите серијски монитор. Као што је раније речено, мораћемо да направимо 2048 корака да бисмо направили једну потпуну ротацију, па када уђемо у 2048, мотор ће направити једну потпуну ротацију у смеру казаљке на сату правећи 2048 корака. Да бисте се ротирали у смеру кретања казаљке на сату, само унесите број са негативним предзнаком „-“. Дакле, унос -1024 учиниће да се мотор окреће на пола пута у смеру супротном од сата. Можете да унесете било које жељене вредности, попут уноса 1 учиниће да мотор направи само један корак.

Надам се да сте разумели пројекат и уживали сте у његовој изради. Комплетан рад пројекта приказан је у видео снимку испод. Ако сумњате, објавите их у одељку за коментаре испод нашег форума.