28BYJ-48 5V Stepper Motor և A4988 վարորդ ՝ 4 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Երբևէ ցանկացե՞լ եք ռոբոտին ստիպել պտտվել ճշգրիտ անկյան տակ ՝ օգտագործելով ձեր Arduino- ի կամ միկրո: բիտի ընդամենը մի քանի ելք: Այս ամենը էժանո՞վ: Դա ձեզ համար ուսանելի է: Այս խրատական ձեռնարկում մենք կտեսնենք, թե ինչպես վարել շատ էժան սուզվող շարժիչ ՝ օգտագործելով մեր վերահսկիչի ընդամենը 2 ելք և պահանջելով ընդամենը 5 Վ էլեկտրասնուցում:

Ես դա դարձրեցի ուսանելի, այն բանից հետո, երբ մի փոքր պայքարեցի տեղեկատվություն հավաքելու համար, երբեմն գայթակղվելով ապատեղեկատվության վրա, և ես ուզում էի ուրիշներին փրկել նույն գործընթացից:

Բայց սկսելուց առաջ, ինչո՞ւ նման սահմանափակում:

• Ինչու 5V. Որովհետև ես ուզում եմ սա ինտեգրվել բջջային ռոբոտի վրա, որը կաշխատի միայն 3.7 լիթիումի մարտկոցով, որը կարող եմ 5V- ից դուրս բերել ուժեղացուցիչով:
• Ինչու՞ օգտագործել A4988- ը և ոչ ULN2003- ը, որը հաճախ գալիս է 28BYJ շարժիչով: Քանի որ, առաջին հերթին, դա պահանջում է 4 մուտք: Հետևաբար, A4988- ի օգտագործումը մեզ ստիպում է խնայել մեր թանկարժեք վերահսկիչի 2 ելքերը (և եթե ձեզ դուր է գալիս աշխատել միկրո -բիթով, ինչպես ես եմ անում, ապա այդ ելքերը թանկ են …): Բայց կա ավելի շատ! Քայլերը բարձր ազդակներ տալով շարժիչ կարողություն ունենալը մեզ հնարավորություն է տալիս շարժիչը վարել պարզ PWM- ով: Աշխատանքային ցիկլը 50%-ով ամրագրելով ՝ PWM հաճախականությունը փոխելով ՝ կփոխվի շարժիչի պտտման արագությունը: Ինչու՞ է դա հիանալի: Եթե դուք ցանկանում եք սահմանել իմ շարժիչի արագությունը և այնուհետև շարունակել վերահսկել այլ բաներ իմ Arduino- ով կամ micro: bit- ով, ապա կարող եք պարզապես տեղադրել իմ PWM- ը և մոռանալ դրա մասին, ինչը ձեր ծածկագիրը կդարձնի այնքան ավելի ընթեռնելի և ձեր կյանքը ՝ այնքան շատ: ավելի հեշտ (օրինակ, եթե ցանկանում եք նման ռոբոտ կառուցել):

Այսպիսով, եկեք սկսենք:

Պարագաներ

Ահա այն, ինչ ձեզ հարկավոր կլինի այս ուսանելի համար.

• 1x 28BYJ քայլքի շարժիչ
• 1x A4988 վարորդ
• 1x տախտակ կամ նախատիպի տախտակ, կոնդենսատոր և որոշ լարեր
• Միկրո ՝ բիթ և երկարացման տախտակ կամ Arduino
• 5 Վ էլեկտրամատակարարում (+3.3 Վ, եթե օգտագործում եք Micro: bit): Դրա համար ես օգտագործեցի 18650 լիթիումի մարտկոց և մարտկոցի վահան:
• 1x բազմաչափ

Քայլ 1: Systemանոթանալ մեր համակարգին

Առաջին բանը, որից ես խորհուրդ կտայի սկսել, կլիներ ավելին իմանալ stepper շարժիչների և A4988 վարորդի մասին: Այո, բայց ինչու՞ է մեզ պետք այս վարորդը: Կարո՞ղ ենք առանց վարորդի վերահսկել տափաստանային շարժիչը: Պատասխանը ոչ է: Micro: bit- ի և Arduino- ի նման տախտակները լավ են տեղեկատվության մշակման մեջ, բայց ոչ շատ հոսանք տալու համար, և ձեզ անհրաժեշտ է հոսանք `քայլք կատարելու համար: Ինչպես շարժիչի, այնպես էլ վարորդի աշխատանքի մասին ավելին իմանալու համար ես խորհուրդ կտամ: Այն սինթետիկ է, բայց նաև պարունակում է էլեկտրագծերի համար անհրաժեշտ տեղեկատվության մեծ մասը:

Բայց սպասեք, նախքան որևէ բան լար լարելը: 28BYJ- ը հարմարեցված է A4988- ին? Եթե արագ որոնեք, կտեսնեք, որ այս շարժիչը հազվադեպ է գալիս որպես վարորդ A4988: Եթե մանրամասն կարդաք նախորդ տեղեկանքը, կարող եք տեսնել, թե ինչու.

Քայլ 2: Շարժիչը կոտրելը

Շարժիչները շարժիչի վարորդի հետ համատեղելի դարձնելու համար պարզապես կարմիր մետաղալարը հանեք սպիտակ միակցիչից: Որպեսզի կտրեք միակցիչը, հեռացրեք կարմիր մետաղալարը և կտրեք շարժիչի կարմիր մետաղալարը: Այնուհետեւ փոխեք միակցիչի դեղին եւ վարդագույն մալուխը: Հաջորդ քայլին պահեք կարմիր մետաղալարն ու միակցիչը:

Միակցիչից մալուխը հանելու համար մղեք այն մետաղալարը, որը ցանկանում եք հեռացնել միակցիչի մեջ, այնուհետև սուր գործիքով ներս մղեք միակցիչի տեսանելի մետաղական բիթը (վերևում պատկերված է, որտեղ ես դա անում եմ իմ սիրած դանակով, opinionel- ով):), և վերջապես քաշեք և, ի վերջո, ամբողջը պետք է դուրս գա, ինչպես վերևի նկարում: Վերջին նկարը ցույց է տալիս, թե ինչպիսին պետք է լինի միակցիչը այդ փոփոխությունների վերջում. Միակցիչի վրա մալուխի կարգը պետք է լինի նարնջագույն/վարդագույն/դեղին/կապույտ:

(PS: առցանց դուք կգտնեք որոշ ձեռնարկներ, որոնք ցույց են տալիս, որ դուք պետք է ապամոնտաժեք կարմիր մետաղալարը շարժիչից, այնուհետև քերծեք PCB- ն, մոռացեք դրա մասին, դա անհրաժեշտ չէ: Անօգուտ՞):

Քայլ 3: Վարորդի կարգավորում

Հիմա… ժամանակն է այս շարժիչը վարել վարորդի հետ: Դեռ կներեք! Տեսնում եք A4988 տախտակի պտուտակը: Դե, մենք ստիպված կլինենք ջարդել դրա հետ: Այս պտուտակը հիմնականում թույլ է տալիս սահմանել, թե որքան հոսանք կանցնի ձեր շարժիչի պարույրների միջով: Մեր դեպքում, մինչդեռ մեր էներգիայի մատակարարումը տալիս է 5 Վ, իսկ շարժիչում գտնվող մեր կծիկներն ունեն 50 Օմ դիմադրություն, մեր հոսանքը չի լինի ավելի քան 100 մԱ, որը պետք է ապահովի շարժիչը, որպեսզի կարողանաք, ի վերջո, բաց թողնել այս քայլը: Այնուամենայնիվ, եթե դուք ինձ նման եք և ցանկանում եք, որ շարժիչն ընդունի այնքան ընթացիկ, որքան անհրաժեշտ է, ապա հետևեք դրան:

Այսպիսով, վարորդը կարգավորելու համար հետևեք այս հոդվածի 2 -րդ մեթոդին `այդ հարմարեցումներով (ինչպես ցույց է տրված վերը նկարում)

1. Օգտագործեք մարտկոցի վահանից 5 Վ տրամաբանությունը և շարժիչի հզորությունը (VMOT- ին ասվում է, որ կարիք ունի ավելի քան 8 Վ, բայց աշխատում է 5 Վ): Գրատախտակի 2 GND կապումներն իրար միացված են, այնպես որ կարիք չկա դրանք երկուսն էլ միացնել մարտկոցի հողին:
2. STEP և DIR կապումներն էլ միացրեք 5 Վ -ին (ոչ Arduino- ին, ինչպես ցույց է տրված հղումում)
3. Մուլտիմետրը սահմանելիս ես հոսանքը սահմանեցի 50 մԱ, որը բավական էր շարժիչներս կիսաքայլերով վարելու համար (ավելին ՝ հաջորդ քայլին): Շարժիչի կծիկի հոսանքը չափելու համար իմ բազմիմետրը միացնելու համար, ինչպես տեսնում եք վերևի պատկերի վրա, ես անջատեցի դեղին մետաղալարը միակցիչից և դրեցի կարմիր մետաղալարը, որպեսզի կարողանամ իմ բազմիմետրը կարմիրից դնել դեղին մետաղալար ՝ հոսանքը չափելու համար:

Քայլ 4: Շարժիչի կառավարում

Վերջ, մենք գրեթե պատրաստ ենք շրջել մեր շարժիչը: Միակ անելիքները հետևյալն են.

1. հեռացնել մեր բազմիմետրը մեր համակարգից, եթե դա արդեն արված չէ,
2. միացրեք MS1- ը 5V- ին, ինչը կստիպի վարորդին օգտագործել կիսաքայլերը (ես դժվարություն ունեի, որ ռոբոտը 5V- ով լրիվ քայլերով շրջվի: Բայց որպես նպատակիս մի մաս `ամեն ինչ 5V- ով աշխատեցնելն էր, ես ընդունեցի մի փոքր արագություն զոհաբերել և որոշակի ճշգրտություն ձեռք բերելու համար),
3. տրամադրեք STEP և DIR կապում այն, ինչ մենք ուզում ենք մեր վերահսկիչից:

Այնուհետև. Եթե ցանկանում եք վերահսկել այն միկրո: bit- ով, ապա մի փոքր ավելի մնացեք ինձ հետ:

Micro: bit, ինչպես Arduino- ն, գալիս է GPIO- ով: Հետևաբար, այն միացնելուց հետո (3.3 Վ! Չնայած թվում է, որ շատ մուտքեր և ելքեր կան, զգուշացեք, որ իրականում դրանցից շատերն արդեն վերապահված են այլ նպատակների: Այս մասին ավելին կարող եք իմանալ այս հոդվածից: Այս հոդվածում դուք կտեսնեք, որ իրականում մուտքերից/ելքերից շատերը կիսվում են ցուցադրման հետ, և, հետևաբար, եթե ցանկանում եք օգտագործել դրանք, ապա ստիպված կլինեք անջատել էկրանը: Բայց եկեք չփակենք ցուցադրումը: Այսպիսով, ո՞ր քորոցները կարող ենք օգտագործել: Ես կօգտագործեմ 2 և 8 կապում, քանի որ չեմ օգտագործի բարձիկներ (կապ 2):

Միացրեք միկրո 2-ի կապը ՝ bit- ը STEP- ին, 8-ը ՝ DIR- ին, վերբեռնեք կցված ծրագիրը ՝ օգտագործելով ձեր նախընտրած micro: python խմբագիրը (ես օգտագործել եմ mu-editor): Այս ծրագիրը հիմնականում սահմանում է PWM 2 -ի վրա 1 միլիվայրկյան ժամանակահատվածով (և աշխատանքային ցիկլի 50%), և ձեր շարժիչը պետք է պտտվի: Տեղադրեք 8 -ի 0 -ը կամ 1 -ը, որպեսզի այն այսպես թե այնպես շրջվի, և փոխեք ժամանակաշրջանը, որպեսզի այն արագացնի ձեր ուզած արագությունը (քանի դեռ չեք ցանկանում, որ այն շատ արագ ընթանա … ինձ համար զարկերակը ամեն մի վայրկյան վայրկյան մոտ էր) առավելագույն արագությամբ, որին կարող էի հասնել):

Իրերը մի փոքր ավելի կոմպակտ դարձնելու և շարժական ռոբոտի վրա հեշտությամբ նստեցնելու համար ես փոքրիկ տախտակ պատրաստեցի: Տախտակը ցուցադրված է վերևի նկարում: Պատկերում կա մանուշակագույն մետաղալար, որը VMOT- ից անցնում է VDD, որը թաքնված է ստվերում: Բացի այդ, SLP- ից RST անցնող դեղին մետաղալարն իրականում զոդված չէ, ես պարզապես այն դրել եմ այնտեղ, որպեսզի ներկայացնեմ այն զոդումը, որը դրել եմ տախտակի հետևի մասում `այդ 2 կապում միացնելու համար: Նշում. Սովորաբար նման համակարգով ջերմատաքացուցիչը չի պահանջվում, քանի որ մենք նկարում ենք 1A- ից շատ, շատ ավելի քիչ:

Ահա և վերջ, հուսով եմ, որ այս ուսանելի ծրագիրը կօգնի ձեզանից շատերին վայելել stepper շարժիչի հզորությունը ձեր նախագծերում: