Mengawal Motor Stepper Dengan Arduino

Tutorial ini akan menunjukkan kepada anda cara mengendalikan motor stepper yang diselamatkan dari pencetak lama dengan Arduino.

Langkah 1: Apakah Motor Stepper?

Motor stepper terdiri daripada dua bahagian utama, pemutar dan stator. Pemutar adalah bahagian motor yang sebenarnya berputar dan menyediakan kerja. Stator adalah bahagian pegun motor yang menempatkan pemutar. Dalam motor stepper, pemutar adalah magnet kekal. Stator terdiri daripada gegelung berganda yang bertindak sebagai elektromagnet apabila arus elektrik dilalui olehnya. Gegelung elektromagnetik akan menyebabkan rotor diselaraskan dengannya apabila dikenakan. Pemutar digerakkan dengan gegelung yang mana gegelung mempunyai arus berjalan melaluinya.

Motor stepper mempunyai beberapa faedah. Mereka murah dan mudah digunakan. Apabila tidak ada penghantaran semasa ke motor, langkah-langkah tegas memegang jawatan mereka. Motor stepper juga boleh berputar tanpa had dan menukar arah berdasarkan polar yang disediakan.

Langkah 2: Senarai Bahagian

Bahagian yang diperlukan

  • Stepper Motor (Motor ini diselamatkan dari pencetak lama)
  • Arduino
  • Kawat tembaga bertebat
  • Pemotong Wayar / Strippers
  • Pengatur Semasa
    • Transistor
    • H-Bridge (Apa yang akan digunakan dalam tutorial ini)
    • Perisai Motor

Bahagian Pilihan

  • Besi pematerian
  • Solder
  • Kipas Pematerian
  • Alat Tangan Ketiga
  • Kaca Keselamatan

Langkah 3: Lampirkan Wayar

Kebanyakan motosikal stepper mempunyai empat petunjuk jadi anda perlu memotong empat keping dawai tembaga (perhatikan warna tidak ada kaitan dengan sesuatu yang spesifik. Warna yang berbeza hanya digunakan untuk memudahkannya dilihat). Ini petunjuk akan digunakan untuk mengawal gegelung mana yang sedang aktif dalam motor. Motor ini diselamatkan dari pencetak lama supaya penyesuai kabel adalah pilihan yang paling mudah untuk projek ini. Bagaimanapun, anda selamat boleh membuat sambungan (solder, palam, klip) akan berfungsi sekalipun.

Langkah 4: Lakaran Arduino

Arduino sudah mempunyai perpustakaan yang dibina untuk motor stepper. Cuma pergi ke Fail> Contoh> Stepper> stepper_oneRevolution. Seterusnya anda akan mahu mengubah pemboleh ubahPerRevolution agar sesuai dengan motor tertentu anda. Setelah melihat jumlah bahagian motor di internet, motor ini direka khas untuk 48 langkah untuk menyelesaikan satu revolusi. Apa yang dilakukan oleh perpustakaan Stepper sebenarnya hanya berganti isyarat HIGH dan LOW kepada setiap gegelung seperti yang ditunjukkan dalam GIF.

Langkah 5: Apakah Jambatan H?

Sebuah H-Bridge adalah litar yang terdiri daripada 4 suis yang dapat dengan selamat memandu motor DC atau motor stepper. Suis ini boleh menjadi relay atau (paling umum) transistor. Transistor adalah suis keadaan pepejal yang boleh ditutup dengan menghantar arus kecil (isyarat) ke salah satu pinnya. Tidak seperti transistor tunggal yang hanya membolehkan anda mengawal kelajuan motor, jambatan H membolehkan anda juga mengawal arah di mana motor berputar. Ia melakukan ini dengan membuka suis yang berbeza (transistor) untuk membolehkan arus mengalir ke arah yang berbeza dan dengan itu menukar polariti pada motor. AMARAN: Suis 1 dan 2 atau 3 dan 4 tidak boleh ditutup bersama. Ini akan menyebabkan litar pintas dan kemungkinan kerosakan pada peranti.

H-Bridges boleh membantu mencegah Arduino anda daripada digoreng oleh motor yang anda gunakan untuk memandu. Motor adalah induktor, yang bermaksud bahawa mereka menyimpan tenaga elektrik dalam medan magnet. Apabila semasa tidak lagi dihantar ke motor, tenaga magnet berubah menjadi tenaga elektrik dan boleh merosakkan komponen. H-Bridge membantu mengasingkan Arduino anda dengan lebih baik. Anda tidak boleh memasang motor langsung ke Arduino.

Walaupun H-Bridges boleh dibina dengan mudah, ramai yang memilih untuk membeli H-Bridge (seperti cip L293NE / SN754410) kerana kemudahan. Ini adalah cip yang akan kami gunakan dalam tutorial ini. Nombor pin fizikal dan tujuannya disenaraikan di bawah.

  • Pin 1 (1, 2EN) ---> Motor 1 Enable / Disable (HIGH / LOW)
  • Pin 2 (1A) ---> Motor 1 Logic Pin 1
  • Pin 3 (1Y) ---> Motor 1 Terminal 1
  • Pin 4 ---> Ground
  • Pin 5 ---> Ground
  • Pin 6 (2Y) ---> Motor 1 Terminal 2
  • Pin 7 (2A) ---> Motor 1 Logic Pin 2
  • Pin 8 (VCC2) ---> Bekalan Kuasa untuk Motor
  • Pin 9 ---> Motor 2 Enable / Disable (HIGH / LOW)
  • Pin 10 ---> Motor 2 Logic Pin 1
  • Pin 11 ---> Terminal 2 Motor 1
  • Pin 12 ---> Ground
  • Pin 13 ---> Ground
  • Pin 14 ---> Motor 2 Terminal 2
  • Pin 15 ---> Motor 2 Logic Pin 2
  • Pin 16 (VCC1) ---> Bekalan Kuasa untuk H Bridge (5V)

Langkah 6: Sambungkan Wires

Untuk motor stepper, pin terminal 4 pada H-Bridge harus menyambung ke 4 pemacu motor. Empat logik kemudian akan menyambung ke Arduino (8, 9, 10, dan 11 dalam tutorial ini). Seperti yang ditunjukkan dalam gambarajah Fritzing, sumber tenaga luaran boleh disambungkan dengan kuasa motor. Cip boleh mengendalikan sumber kuasa luar dari 4.5V hingga 36V (saya hanya memilih bateri 9V kerana saya masih baru untuk Fritzing).

Langkah 7: Kod Upload dan Ujian

Muat naik kod anda ke Arduino anda. Jika anda menjalankan kod anda dan semuanya berjalan seperti yang diharapkan maka itu hebat! Sekiranya wayar dimasukkan ke dalam pin yang salah maka motor akan bergetar dan bukan berputar sepenuhnya. Main dengan kelajuan dan arah motor seperti yang anda lihat patut.

Anda kini perlu mempunyai motor stepper yang bekerja dengan Arduino anda. Apa yang anda lakukan seterusnya adalah terpulang kepada anda.

Langkah 8: Referneces & Terima kasih

Lembaran data penuh untuk H-Bridge boleh didapati di sini.

Apabila saya mula-mula menyiarkannya, saya tidak fikir ia akan mendapat perhatian yang dilakukannya. Atas sebab itu, saya hanya mengajar dengan cepat bahawa saya merancang untuk menyunting sekali semua bahagian saya telah tiba. Saya tidak bermaksud untuk menimbulkan keprihatinan terhadap kaedah-kaedah saya sebelum ini. Terima kasih atas semua komen anda dan saya telah mengemaskini pengajaran saya untuk mencerminkan kaedah yang lebih sesuai untuk menghubungkan motor stepper.

Artikel Berkaitan