Распберри Пи је плоча заснована на АРМ архитектури заснована за електронске инжењере и хобисте. ПИ је сада једна од најповерљивијих платформи за развој пројеката. Са већом брзином процесора и 1 ГБ РАМ-а, ПИ се може користити за многе пројекте високог профила попут обраде слика и Интернета ствари.
За извођење било ког од пројеката високог профила треба разумети основне функције ПИ-а. У овим упутствима ћемо покрити све основне функционалности Распберри Пи- а. У сваком упутству разговараћемо о једној од функција ПИ-а. До краја ове уџбеничке серије Распберри Пи моћи ћете сами да радите пројекте високог профила. Прођите кроз водиче у наставку:
- Први кораци са Распберри Пи
- Конфигурација Распберри Пи
- ЛЕД Блинки
- Интерфејс на тастеру Распберри Пи
- Распберри Пи ПВМ генерација
- Управљање једносмерним мотором помоћу Распберри Пи
У овом упутству ћемо контролисати брзину корачног мотора помоћу Распберри Пи. У корачном мотору, као што и само име каже, ротација осовине је у облику корака. Постоје различите врсте корачних мотора; овде ћемо користити најпопуларнији онај који је Униполарни корачни мотор. За разлику од једносмерног мотора, корачни мотор можемо окретати под било којим углом давањем одговарајућих упутстава.
Да бисмо ротирали овај четворостепени корачни мотор, испоручиваћемо импулсе снаге помоћу управљачког круга корачног мотора. Управљачки круг узима логичке окидаче од ПИ. Ако контролишемо логичке окидаче, контролирамо импулсе снаге, а тиме и брзину корачног мотора.
У Распберри Пи 2 постоји 40 излазних пинова за ГПИО. Али од 40, може се програмирати само 26 ГПИО пинова (ГПИО2 до ГПИО27). Неки од ових клинова обављају неке посебне функције. Уз посебан ГПИО по страни, преостало нам је само 17 ГПИО. Сваки од ових 17 ГПИО пинова може испоручити највише 15 мА струје. А збир струја са свих ГПИО пинова не може прећи 50мА. Да бисте сазнали више о ГПИО пиновима, прођите кроз: ЛЕД лампица која трепће са Распберри Пи
На плочи се налазе пинови за излаз снаге + 5В (пин 2 и 4) и + 3,3 В (пин 1 и 17) за повезивање осталих модула и сензора. Ове шине за напајање не могу се користити за погон корачног мотора, јер нам је потребно више снаге да бисмо га ротирали. Дакле, морамо да испоручимо снагу корачном мотору из другог извора напајања. Мој корачни мотор има напон од 9В, тако да користим 9в батерију као други извор напајања. Претражите број модела корачног мотора да бисте сазнали номиналну вредност напона. У зависности од оцене, на одговарајући начин одаберите секундарни извор.
Као што је раније речено, потребан нам је управљачки круг за погон корачног мотора. Овде ћемо такође дизајнирати једноставан склоп управљачког склопа транзистора.
Компоненте потребне:
Овде користимо Распберри Пи 2 Модел Б са Распбиан Јессие ОС. Сви основни хардверски и софтверски захтеви су претходно разматрани, можете их потражити у Уводу о Распберри Пи, осим онога што нам је потребно:
- Прикључне игле
- Отпорник од 220Ω или 1КΩ (3)
- Степпер Мотор
- Тастери (2)
- 2Н2222 транзистор (4)
- 1Н4007 Диода (4)
- Кондензатор - 1000уФ
- Даска за хлеб
Објашњење кола:
Корачни мотор користи 200 корака да заврши ротацију од 360 степени, што значи да се окреће за 1,8 степени по кораку. Како возимо четворостепени корачни мотор, тако морамо да дамо четири импулса да бисмо завршили један логички циклус. Сваки корак овог мотора завршава 1,8 степени ротације, тако да нам је за завршетак циклуса потребно 200 импулса. Дакле, 200/4 = 50 логичких циклуса потребних за завршетак једне ротације. Погледајте ово да бисте сазнали више о Степперс Моторс-у и његовим режимима вожње.
Возићемо сваку од ове четири завојнице помоћу НПН транзистора (2Н2222), овај НПН транзистор узима логички импулс од ПИ и покреће одговарајућу завојницу. Четири транзистора узимају четири логике од ПИ за погон четири степена корачног мотора.
Кола драјвера транзистора је незгодна поставка; овде треба обратити пажњу да погрешно повезивање транзистора може јако оптеретити плочу и оштетити је. Проверите ово да бисте правилно разумели круг покретачког програма корачног мотора.
Мотор је индукциони, па док пребацујемо мотор доживљавамо индуктивно скочење. Овај скок ће јако загрејати транзистор, па ћемо користити Диоде (1Н4007) да пружимо заштиту транзистору од индуктивног спикинга.
Да бисмо смањили флуктуације напона, повезаћемо кондензатор од 1000уФ преко напајања, као што је приказано на дијаграму кола.
Објашњење:
Једном када се све повеже према схеми кола, можемо УКЉУЧИТИ ПИ да напишемо програм у ПИХТОН-у.
Разговараћемо о неколико наредби које ћемо користити у програму ПИХТОН, Увешћемо ГПИО датотеку из библиотеке, доња функција омогућава нам програмирање ГПИО пинова ПИ. Такође смо преименовали „ГПИО“ у „ИО“, па ћемо у програму кад год желимо да се упутимо на ГПИО пинове користити реч „ИО“.
увоз РПи.ГПИО као ИО
Понекад, када ГПИО пинови, које покушавамо да користимо, можда раде неке друге функције. У том случају добићемо упозорења током извршавања програма. Испод наредба говори ПИ-у да занемари упозорења и настави са програмом.
ИО.сетварнингс (Фалсе)
ГПИО пинове ПИ можемо упутити било бројем пина на плочи или бројем њихове функције. Попут „ПИН 35“ на плочи је „ГПИО19“. Дакле, овде кажемо или ћемо овде представљати пин са '35' или '19'.
ИО.сетмоде (ИО.БЦМ)
Постављамо четири ГПИО пина као излаз за погон четири завојнице корачног мотора.
ИО.сетуп (5, ИО.ОУТ) ИО.сетуп (17, ИО.ОУТ) ИО.сетуп (27, ИО.ОУТ) ИО.сетуп (22, ИО.ОУТ)
Постављамо ГПИО26 и ГПИО19 као улазне пинове. Притиском дугмета ћемо открити ове игле.
ИО.сетуп (19, ИО.ИН) ИО.сетуп (26, ИО.ИН)
У случају да је Услов у заградама тачан, изрази унутар петље ће се извршити једном. Дакле, ако ГПИО пин 26 падне ниско, тада ће се изрази унутар ИФ петље извршити једном. Ако ГПИО пин 26 не падне, изјаве унутар ИФ петље неће се извршити.
иф (ИО.инпут (26) == Фалсе):
Ова наредба извршава петљу 100 пута, к се увећава од 0 до 99.
за к у опсегу (100):
Док се 1: користи за бесконачну петљу. Помоћу ове наредбе наредбе унутар ове петље ће се извршавати континуирано.
Имамо све наредбе потребне да бисмо овим постигли контролу брзине корачног мотора.
Након писања програма и његовог извршавања, преостало је само управљање контролом. Имамо два тастера повезана са ПИ. Један за повећање кашњења између четири импулса, а други за смањење кашњења између четири импулса. Само кашњење говори о брзини; ако је кашњење веће, мотор кочи између сваког корака и тако је ротација спора. Ако је кашњење близу нуле, тада се мотор окреће максималном брзином.
Овде треба имати на уму да би требало да постоји одређено кашњење између импулса. Након давања импулса, корачном мотору треба неколико милисекунди времена да достигне своју завршну фазу. Ако између импулса нема кашњења, корачни мотор се уопште неће померати. Обично је кашњење од 50 мс у реду између импулса. За тачније информације погледајте технички лист.
Тако помоћу два тастера можемо да контролишемо кашњење, које заузврат контролише брзину корачног мотора.