28BYJ-48 5V-stapmotor en A4988-bestuurder: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Ooit wou u 'n robot in 'n presiese hoek laat draai, met slegs 'n paar uitsette van u Arduino of micro: bit? Dit alles goedkoop? Dit is die instruksies vir u! In hierdie instruksies sal ons sien hoe u 'n baie goedkoop stapmotor kan bestuur met slegs 2 uitsette van ons kontroleerder en slegs 'n 5V -kragtoevoer benodig!

Ek het dit leersaam gemaak nadat ek 'n bietjie gesukkel het om die inligting te versamel, soms op verkeerde inligting gestruikel het, en ek wou ander red om nie deur dieselfde proses te gaan nie.

Maar voor hierdie aanvang, waarom so 'n beperking?

• Waarom 5V: omdat ek dit wil integreer op 'n mobiele robot wat slegs met 'n 3.7 litiumbattery werk, wat ek met 'n booster 5V kan kry.
• Waarom gebruik u die A4988 en nie die ULN2003 wat gereeld by die 28BYJ -motor kom nie? Omdat dit eerstens 4 insette benodig. Daarom kan ons deur die gebruik van die A4988 2 van ons kosbare kontrole -uitsette bespaar (en as u daarvan hou om met die micro: bit te werk soos ek, dan is die uitsette kosbaar …)! Maar daar is meer! As u die motor kan bestuur deur slegs die trappe as hoë impulse te gee, kan u die motor met 'n eenvoudige PWM bestuur. Deur die dienssiklus op 50%te bepaal, verander die frekwensie van die PWM die rotasiesnelheid van die motor. Waarom is dit wonderlik? Want as u my motorsnelheid wil stel en dan ander dinge wil beheer met my Arduino of micro: bit, dan kan u my PWM eenvoudig instel en dit vergeet, wat u kode soveel meer leesbaar en u lewe soveel sal maak makliker (byvoorbeeld as u 'n robot soos hierdie wil bou).

So laat ons begin!

Voorrade

Hier is wat u nodig het vir hierdie instruksies:

• 1x 28BYJ stapmotor
• 1x A4988 bestuurder
• 1x broodbord of prototipe bord, 'n kondensator en 'n paar drade
• Micro: bit en uitbreidingskaart of Arduino
• 5V kragtoevoer (+3.3V as u Micro: bit gebruik). Hiervoor het ek 'n 18650 litiumbattery en 'n batteryskerm gebruik.
• 1x multimeter

Stap 1: Maak kennis met ons stelsel

Die eerste ding waarmee ek sou aanbeveel, is om meer te wete te kom oor stepper motors en die A4988 bestuurder. Haai, maar waarom het ons hierdie bestuurder nodig? Kan ons 'n stapmotor sonder 'n bestuurder beheer? Die antwoord is nee. Bord soos Micro: bit en Arduino is goed in die verwerking van inligting, maar nie om baie stroom uit te gee nie, en jy benodig stroom om 'n stapmotor te laat beweeg. Vir meer inligting oor hoe die motor en die bestuurder werk, is dit die verwysing wat ek aanbeveel. Dit is sinteties, maar bevat ook die meeste inligting wat u benodig vir die bedrading.

Maar wag voordat u iets probeer bedraad! Is die 28BYJ aangepas by die A4988? As u vinnig soek, sal u sien dat hierdie motor selde as bestuurder by die A4988 kom. As u die vorige verwysing deeglik gelees het, kan u sien waarom: ons stepper is 'n unipolêre motor terwyl die A4988 ontwerp is om bipolêre motors aan te dryf, so ons sal ons motor 'n bietjie moet kap!

Stap 2: kap die motor in

Om u motors versoenbaar te maak met die motorbestuurder, haal die rooi draad uit die wit aansluiting. Sny die aansluiting om die rooi draad te verwyder en die rooi draad van die motor. Vervang dan die geel en pienk kabel op die aansluiting. Hou die rooi draad en aansluiting vir die volgende stap!

Om 'n kabel uit die connector te haal, druk die draad wat u wil verwyder in die connector en druk dan die sigbare metaalpunt op die connector met 'n skerp gereedskap (hierbo is 'n prentjie waar ek dit doen met my gunsteling mes, die opinel!), en uiteindelik trek, en uiteindelik moet die hele ding uitkom soos op die foto hierbo. Die laaste prentjie wys hoe die aansluiting aan die einde van die wysigings moet lyk: die volgorde van die kabel op die aansluiting moet oranje/pienk/geel/blou wees.

(PS: aanlyn vind u 'n paar tutoriale wat aandui dat u die rooi draad van die motor moet losmaak en dan die PCB moet krap. Vergeet dit nie. Dit is nie nodig nie.)

Stap 3: Stel die bestuurder in

Nou … tyd om hierdie motor saam met die bestuurder te bestuur? Nog nie jammer nie! Sien u die skroef op die A4988 -bord? Wel, ons moet daarmee worstel. Met hierdie skroef kan u basies instel hoeveel stroom deur die spoel van u motor gaan. In ons geval, terwyl ons kragtoevoer 5V gee en ons spoel in die motor 'n weerstand van 50 ohm het, sal ons stroom nie meer as 100mA wees nie, wat deur die motor ondersteun moet word, sodat u uiteindelik hierdie stap kan oorslaan. As u egter soos ek is en wil hê dat u motor net soveel stroom moet neem as wat dit nodig is, volg dan.

Om die bestuurder in te stel, volg die metode 2 van hierdie artikel met die aanpassings (soos die foto hierbo toon)

1. Gebruik die 5V van die batteryskerm vir beide die logika en die ingang van die motor (dit word gesê dat VMOT meer as 8V benodig, maar 5V werk!). Die 2 GND -penne op die bord is gekoppel, dus hoef u nie albei op die batterygrond te koppel nie.
2. Koppel STEP- en DIR -penne ook aan die 5V (nie aan Arduino soos aangedui in die artikel waarna verwys word nie)
3. By die instelling van die multimeter stel ek die stroom op 50mA, wat genoeg was om my motors met halfstappe aan te dryf (meer hieroor in die volgende stap). Om my multimeter aan te sluit om die stroom in die spoel van die motor te meet, soos u op die prent hierbo kan sien, het ek die geel draad uit die aansluiting gekoppel en die rooi draad ingesit, sodat ek my multimeter van die rooi na die geel draad om die stroom te meet.

Stap 4: Die motor beheer

Dit is dit, ons is amper gereed om ons motor te draai. Die enigste dinge om te doen is:

1. om ons multimeter uit ons stelsel te verwyder as dit nog nie gedoen is nie,
2. Koppel MS1 aan 5V, wat die bestuurder halfstappe sal laat gebruik (ek het probleme gehad om die robot met volle trappe op 5V te laat draai. Maar as deel van my doel was om alles op 5V te laat loop, het ek aanvaar om 'n bietjie spoed op te offer en om 'n bietjie akkuraatheid te verkry),
3. voorsien die STEP- en DIR -penne van wat ons van ons beheerder wil hê.

Dan: as u die motor met Arduino wil beheer, volg die artikel hier waar u 'n voorbeeldkode vind. As u dit met die micro: bit wil beheer, bly dan 'n bietjie langer by my.

Micro: bit, soos Arduino, kom met GPIO's. Daarom, sodra ons dit aangeskakel het (met 3.3V!), Kan ons dit programmeer om STEP en DIR uit te voer. Alhoewel daar baie insette en uitsette blyk te wees, moet u daarop let dat baie daarvan reeds vir ander doeleindes gereserveer is. U kan meer hieroor leer in hierdie artikel. U sal in hierdie artikel sien dat baie van die insette/uitsette eintlik met die skerm gedeel word, en as u dit wil gebruik, moet u die skerm afskakel. Maar laat ons nie die skerm afskakel nie! So, watter penne kan ons gebruik? Ek sal die penne 2 en 8 gebruik, aangesien ek nie die pads (pen 2) sal gebruik nie.

Koppel pen 2 van die micro: bit aan STEP, pen 8 na DIR, laai die aangehegte program op met u gunsteling micro: python-redakteur (ek het mu-editor gebruik). Hierdie program stel basies 'n PWM op pen 2 met 'n tydperk van 1 millisekonde (en 'n 50% -siklus), en u motor moet draai. Stel pen 8 op 0 of 1 om dit op een of ander manier te laat draai en verander die tydperk om die snelheid te laat draai (solank u nie wil hê dat dit te vinnig moet gaan nie … vir my was 'n pols elke millisekonde naby tot die maksimum spoed wat ek kon bereik).

Om dinge 'n bietjie meer kompak te maak en maklik op 'n mobiele robot te begin, het ek 'n bordjie gemaak. Die bord word op die foto hierbo getoon. In die prentjie is daar 'n pers draad van VMOT na VDD wat in die skaduwee skuil. Die geel draad wat van SLP na RST gaan, is eintlik nie gesoldeer nie; ek plaas dit net daar om die soldeer voor te stel wat ek aan die agterkant van die bord gesit het om die twee penne aan te sluit. Opmerking: die koellichaam is gewoonlik nie nodig met so 'n stelsel nie, want ons trek baie, baie minder as 1A.

Dit is dit, ek hoop dat hierdie instruksies baie van u sal help om die krag van stepper motor in u projekte te geniet.