Nema 17 soļu motora vadība ar arduino un a4988 soļu draivera moduli

Stepper motors ir līdzstrāvas motora veids, kas darbojas atsevišķos soļos un tiek izmantots visur, sākot no novērošanas kameras līdz sarežģītiem robotiem un mašīnām. Stepper motori nodrošina precīzu vadību, un tos var diferencēt, pamatojoties uz griezes momentu, pakāpieniem uz apgriezieniem un ieejas spriegumu. Mūsu iepriekšējā projektā mēs kontrolējām 28-BYJ48 pakāpienu motoru, izmantojot Arduino. 28-BYJ48 ir salīdzinoši mazāks griezes moments nekā citiem soļu motoriem, piemēram, NEMA 14, NEMA17.

Šajā apmācībā mēs kontrolēsim NEMA17 soļu motoru, izmantojot Arduino Uno un A4988 soļu draivera moduli. Nema17 soļu motoram ir lielāks griezes moments un lielāks darba spriegums nekā 28-BYJ48. Šeit tiks pievienots arī potenciometrs, lai kontrolētu soļu motora virzienu.

Nepieciešams komponents

• Arduino UNO
• NEMA17 soļu motors
• A4988 Stepper draivera modulis
• 47 µf kondensators
• Potenciometrs

NEMA17 soļu motors

Nema17 darbība ir līdzīga parastajiem Stepper Motors. NEMA 17 soļu motoram ir 1,7 x 1,7 collu priekšējā plāksne, un tam parasti ir lielāks griezes moments nekā mazākiem variantiem, piemēram, NEMA 14. Šim motoram ir seši svina vadi, un nominālais spriegums ir 12 volti. To var darbināt ar zemāku spriegumu, bet griezes moments samazināsies. Stepper motori nepagriežas, un viņi NEMA17 motora pakāpiena leņķis ir 1,8 grādi. nozīmē, ka katrā solī tas aptver 1,8 grādus. NEMA17 elektroinstalācijas shēma ir sniegta zemāk.

Kā redzat, šim motoram ir Unipolar sešu vadu izkārtojums. Šie vadi ir savienoti divos sadalītos tinumos. Melni, dzelteni, zaļi vadi ir daļa no pirmā tinuma, kur melns ir centrālais krāns, un dzeltenais un zaļais ir spoles gals, savukārt sarkanais, baltais un zilais ir otrais tinums, kurā balts ir centrālais krāns, un sarkanais un zilais ir spole. gala vadi. Parasti centrētie krāna vadi paliek atvienoti.

NEMA17 soļi vienā revolūcijā

Soli uz vienu apgriezienu konkrētam soļu motoram tiek aprēķināti, izmantojot šī soļa motora pakāpiena leņķi. Tātad gadījumā NEMA 17 pakāpiena leņķis ir 1,8 grādi.

Soli vienā apgriezienā = 360 / soļa leņķis 360 / 1,8 = 200 soļi uz vienu apgriezienu

NEMA17 specifikācijas

• Nominālais spriegums: 12V DC
• Pakāpiena leņķis: 1,8 grādi.
• Fāžu skaits: 4
• Motora garums: 1,54 collas
• 4 vadu, 8 collu svins
• 200 soļi vienā apgriezienā, 1,8 grādi
• Darba temperatūra: -10 līdz 40 ° C
• Unipolārā turēšanas griezes moments: 22,2 oz

Šeit pārbaudiet arī dažādus ar soļu motoriem saistītus projektus, kas ne tikai veicina pamata saskarni ar dažādiem mikrokontrolleriem, bet arī robotikas projektus, kas saistīti ar soļu motoru.

A4988 Stepper draivera modulis

Stepper vadītāja modulis kontrolē soļu motora darbību. Stepper vadītāji strāvu uz stepper motoru nosūta dažādās fāzēs.

A4988 Nema 17 stepper vadītājs ir microstepping vadītājs modulis, kas tiek izmantots, lai kontrolētu bipolāros Stepper motors. Šajā draivera modulī ir iebūvēts tulks, kas nozīmē, ka mēs varam vadīt soļu motoru, izmantojot ļoti maz mūsu kontroliera tapu.

Izmantojot šo Nema 17 motora draivera moduli, mēs varam kontrolēt soļu motoru, izmantojot tikai divas tapas, ti, STEP un DIRECTION. STEP tapa tiek izmantota, lai kontrolētu pakāpienus, savukārt DIRECTION tapa - motora virziena kontrolei. A4988 draivera modulis nodrošina piecas dažādas izšķirtspējas: pilna soļa, haft-step, ceturkšņa, astoņu un sešpadsmito pakāpienu . Izmantojot izšķirtspējas selektora tapas ((MS1, MS2 un MS3), varat atlasīt dažādas soļu izšķirtspējas. Turpmāk ir sniegta šo tapu patiesības tabula:

MS1	MS2	MS3	Microstep izšķirtspēja
Zems	Zems	Zems	Pilns solis
Augsts	Zems	Zems	½ solis (puse solis)
Zems	Augsts	Zems	¼ solis (ceturkšņa solis)
Augsts	Augsts	Zems	1/8 solis (astotais solis)
Augsts	Augsts	Augsts	1/16 solis (sešpadsmitais solis)

A4988 specifikācijas

Maks. Darba spriegums: 35V

Min. Darba spriegums: 8V

Maks. Pašreizējā fāze: 2A

Mikrostopa izšķirtspēja: pilns solis, ½ solis, ¼ solis, 1/8 un 1/16 solis

Apgrieztā sprieguma aizsardzība: Nē

Izmēri: 15,5 × 20,5 mm (0,6 ″ × 0,8 ″)

Ķēdes shēma

Shēmas diagramma, lai kontrolētu Nema 17 soļu motoru ar Arduino, ir sniegta iepriekš redzamajā attēlā. Tā kā A4988 modulī ir iebūvēts tulks, tas nozīmē, ka mums ir jāpievieno tikai Step un Direction tapas ar Arduino. Solis tiek izmantots pakāpienu kontrolei, savukārt virziena tapa tiek izmantota virziena kontrolei. Stepper motors tiek darbināts, izmantojot 12 V strāvas avotu, un A4988 modulis tiek darbināts, izmantojot Arduino. Potenciometru izmanto, lai kontrolētu motora virzienu.

Ja jūs pagriežat potenciometru pulksteņrādītāja kustības virzienā, tad steperis pagriezīsies pulksteņrādītāja kustības virzienā un, ja jūs pagriezīsit potenciometru pretēji pulksteņrādītāja virzienam, tad tas pagriezīsies pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Lai aizsargātu plāksni no sprieguma svārstībām, tiek izmantots 47 µf kondensators. MS1, MS2 un MS3 tapas atstātas atvienotas, tas nozīmē, ka draiveris darbosies pilnas darbības režīmā.

Pilnīgi savienojumi ar Arduino Nema 17 A4988, kas norādīti zemāk esošajā tabulā.

S.NO.	A4988 tapa	Savienojums
1	VMOT	+ ve akumulatoru
2	GND	-ve akumulatora
3	VDD	5 V no Arduino
4	GND	Arduino GND
5	STP	Arduino 3. tapa
6	REŽ	Arduino 2. tapa
7	1A, 1B, 2A, 2B	Stepper motors

Kods Paskaidrojums

Šīs apmācības beigās ir norādīts pilnīgs kods ar darba video vadību Nema 17 ar Arduino, šeit mēs izskaidrojam visu programmu, lai saprastu projekta darbību.

Vispirms pievienojiet stepper motor bibliotēku savam Arduino IDE. Stepper motora bibliotēku varat lejupielādēt šeit.

Pēc tam definējiet NEMA 17 soļu skaitu. Kā aprēķinājām, nē. soļu skaits vienā apgriezienā NEMA 17 ir 200.

# iekļaut #define 200. SOLIS

Pēc tam norādiet tapas, kurām ir pievienots draivera modulis, un definējiet motora saskarnes tipu kā Type1, jo motors ir savienots, izmantojot draivera moduli.

Stepper stepper (STEPS, 2, 3); #define motorInterfaceType 1

Pēc tam iestatiet stepper motora ātrumu, izmantojot stepper.setSpeed funkciju. Maksimālais motora apgriezienu skaits NEMA 17 ir 4688 apgr./min., Bet, ja mēs to darbināmies ātrāk, griezes moments ātri samazinās par 1000 apgr./min.

void setup () { stepper.setSpeed ​​(1000);

Tagad šajā galvenajā cilpas, mēs lasīt potenciometra vērtību no A0 pin. Šajā ciklā ir divas funkcijas, viena ir potVal , bet otra - Pval . Ja pašreizējā vērtība, ti, potVal ir augstāka par iepriekšējo vērtību, ti, Pval, nekā tas pārvietosies desmit soļus pulksteņrādītāja kustības virzienā un ja pašreizējā vērtība ir mazāka nekā iepriekšējā vērtība, nekā tas virzīsies desmit soļus pretēji pulksteņrādītāja kustības virzienam.

potVal = karte (analogRead (A0), 0,1024,0500); if (potVal> Pval) stepper.step (10); ja (potVal stepper.step (-10); Pval = potVal;

Tagad savienojiet Arduino ar savu klēpjdatoru un augšupielādējiet kodu savā Arduino UNO dēlī, izmantojot Arduino IDE, atlasiet Board un port nr. Un pēc tam noklikšķiniet uz augšupielādes pogas.

Tagad jūs varat kontrolēt Nema17 soļu motora virzienu, izmantojot potenciometru. Pilnīga projekta darbība ir parādīta zemāk esošajā video. Ja jums ir šaubas par šo projektu, ievietojiet tos komentāru sadaļā zemāk.