- Vyžaduje sa komponent
- Krokový motor NEMA17
- Modul krokového ovládača A4988
- Schéma zapojenia
- Vysvetlenie kódu
Krokový motor je typ jednosmerného motora, ktorý pracuje v samostatných krokoch a používa sa všade od bezpečnostnej kamery až po sofistikované roboty a stroje. Krokové motory poskytujú presné riadenie a je možné ich rozlíšiť na základe krútiaceho momentu, krokov na otáčku a vstupného napätia. V našom predchádzajúcom projekte sme ovládali krokový motor 28-BYJ48 pomocou Arduina. 28-BYJ48 má relatívne nižší krútiaci moment ako ostatné krokové motory ako NEMA 14, NEMA17.
V tomto výučbe budeme ovládať krokový motor NEMA17 pomocou krokového ovládača Arduino Uno a A4988. Krokový motor Nema17 má vyšší krútiaci moment a vyššie prevádzkové napätie ako 28-BYJ48. Tu bude tiež pripojený potenciometer na riadenie smeru krokového motora.
Vyžaduje sa komponent
- Arduino UNO
- Krokový motor NEMA17
- Modul krokového ovládača A4988
- 47 µf kondenzátor
- Potenciometer
Krokový motor NEMA17
Prevádzka Nema17 je podobná ako pri bežných krokových motoroch. Krokový motor NEMA 17 má čelnú dosku s rozmermi 1,7 x 1,7 palca a zvyčajne má vyšší krútiaci moment ako menšie varianty, ako napríklad NEMA 14. Tento motor má šesť prívodných vodičov a menovité napätie je 12 voltov. Môže byť prevádzkovaný na nižšie napätie, ale krútiaci moment poklesne. Krokové motory sa neotáčajú krokovo a motor NEMA17 má uhol kroku 1,8 stupňa. znamená, že pokrýva 1,8 stupňa v každom kroku. Schéma zapojenia pre NEMA17 je uvedená nižšie.
Ako vidíte, tento motor má unipolárne šesťvodičové usporiadanie. Tieto drôty sú spojené v dvoch delených vinutiach. Čierne, žlté, zelené vodiče sú súčasťou prvého vinutia, kde čierny je stredový kohútik, a žlté a zelené sú konce cievky, zatiaľ čo červený, biely a modrý vodič sú súčasťou druhého vinutia, v ktorom je biely stredový kohútik a červená a modrá sú cievky koncové vodiče. Za normálnych okolností musia byť vodiče na stred vodičov odpojené.
Kroky za revolúciu pre NEMA17
Počet krokov na otáčku pre konkrétny krokový motor sa počíta z uhla kroku daného krokového motora. Takže v tomto prípade je krokový uhol NEMA 17 1,8 stupňa.
Kroky na otáčku = 360 / uhol kroku 360 / 1,8 = 200 krokov na otáčku
Špecifikácie NEMA17
- Menovité napätie: 12V DC
- Krokový uhol: 1,8 stupňa.
- Počet fáz: 4
- Dĺžka motora: 1,54 palca
- 4-vodičové, 8-palcové vedenie
- 200 krokov na otáčku, 1,8 stupňa
- Prevádzková teplota: -10 až 40 ° C
- Unipolárny krútiaci moment: 22,2 oz-in
Skontrolujte tu tiež rôzne projekty súvisiace s krokovými motormi, ktoré zahŕňajú nielen základné prepojenie s rôznymi mikrokontrolérmi, ale majú aj projekty v oblasti robotiky, ktoré zahŕňajú krokový motor.
Modul krokového ovládača A4988
Modul krokového budiča riadi činnosť krokového motora. Krokové budiče posielajú prúd do krokového motora v rôznych fázach.
A4988 Nema Ovládač 17 krokový je modul, ovládač mikrokrokování, ktorý sa používa na riadenie bipolárnej krokové motory. Tento budiaci modul má zabudovaný prekladač, čo znamená, že krokový motor môžeme ovládať pomocou veľmi málo pinov z nášho ovládača.
Pomocou tohto modulu ovládača motora Nema 17 môžeme ovládať krokový motor iba pomocou dvoch pinov, tj. KROK a SMER. Kolík STEP sa používa na riadenie krokov, zatiaľ čo kolík DIRECTION sa používa na riadenie smeru motora. Modul ovládača A4988 poskytuje päť rôznych krokových rozlíšení: úplné, zadné, štvrté , osem a šestnáste . Rôzne krokové rozlíšenia môžete zvoliť pomocou pinov voliča rozlíšenia ((MS1, MS2 a MS3). Tabuľka pravdy pre tieto piny je uvedená nižšie:
MS1 | MS2 | MS3 | Mikrokrokové rozlíšenie |
Nízka | Nízka | Nízka | Celý krok |
Vysoký | Nízka | Nízka | ½ kroku (pol kroku) |
Nízka | Vysoký | Nízka | ¼ Krok (Štvrťročný krok) |
Vysoký | Vysoký | Nízka | Krok 1/8 (ôsmy krok) |
Vysoký | Vysoký | Vysoký | Krok 1/16 (šestnásty krok) |
Špecifikácie A4988
Max. Prevádzkové napätie: 35V
Min. Prevádzkové napätie: 8V
Max. Prúd na fázu: 2A
Rozlíšenie mikrokroku: Celý krok, ½ kroku, ¼ kroku, 1/8 a 1/16 kroku
Ochrana proti spätnému napätiu: Nie
Rozmery: 15,5 × 20,5 mm (0,6 ″ × 0,8 ″)
Schéma zapojenia
Schéma zapojenia ovládajúca krokový motor Nema 17 pomocou Arduina je uvedená na obrázku vyššie. Pretože modul A4988 má zabudovaný prekladač, znamená to, že k Arduinu stačí pripojiť iba kolíky Step a Direction. Krokový kolík sa používa na ovládanie krokov, zatiaľ čo smerový kolík sa používa na riadenie smeru. Krokový motor je napájaný pomocou zdroja napájania 12V a modul A4988 je napájaný cez Arduino. Potenciometer sa používa na riadenie smeru motora.
Ak otočíte potenciometer v smere hodinových ručičiek, krokový motor sa bude otáčať v smere hodinových ručičiek. Ak otočíte potenciometrom proti smeru hodinových ručičiek, bude sa otáčať proti smeru hodinových ručičiek. Na ochranu dosky pred napäťovými špičkami sa používa kondenzátor 47 µf. Kolíky MS1, MS2 a MS3 zostali odpojené, čo znamená, že vodič bude pracovať v režime úplného kroku.
Kompletné pripojenia pre Arduino Nema 17 A4988 uvedené v nasledujúcej tabuľke.
S.NO. |
A4988 Pin |
Pripojenie |
1 |
VMOT |
+ ve batérie |
2 |
GND |
-ve batérie |
3 |
VDD |
5 V pre Arduino |
4 |
GND |
GND pre Arduino |
5 |
STP |
Pin 3 pre Arduino |
6 |
DIR |
Pin 2 pre Arduino |
7 |
1A, 1B, 2A, 2B |
Krokový motor |
Vysvetlenie kódu
Kompletný kód s funkčným ovládaním videa Nema 17 s Arduino je uvedený na konci tohto tutoriálu, tu vysvetľujeme kompletný program, aby sme pochopili fungovanie projektu.
Najskôr do svojho Arduino IDE pridajte knižnicu krokových motorov. Knižnicu krokových motorov si môžete stiahnuť tu.
Potom definujte počet krokov pre NEMA 17. Ako sme vypočítali, počet. krokov na otáčku pre NEMA 17 je 200.
#include
Potom zadajte kolíky, ku ktorým je pripojený modul ovládača, a definujte typ rozhrania motora ako Typ1, pretože motor je pripojený cez modul ovládača.
Stepper stepper (STEPS, 2, 3); #define motorInterfaceType 1
Ďalej nastavte rýchlosť krokového motora pomocou funkcie stepper.setSpeed . Maximálna rýchlosť motora pre NEMA 17 je 4688 otáčok za minútu, ale ak ju spustíme rýchlejšie ako 1 000 otáčok za minútu, krútiaci moment rýchlo poklesne.
void setup () { stepper.setSpeed (1000);
Teraz v hlavnej slučke prečítame hodnotu potenciometra z kolíka A0. V tejto slučke sú dve funkcie, jedna je potVal a druhá je Pval . Ak je aktuálna hodnota, tj. PotVal vyššia ako predchádzajúca hodnota, tj Pval , posunie sa o desať krokov v smere hodinových ručičiek a ak je aktuálna hodnota menšia ako predchádzajúca hodnota, posunie sa o desať krokov v protismere hodinových ručičiek..
potVal = mapa (analogRead (A0), 0,1024,0 500); if (potVal> Pval) stepper.step (10); ak (potVal
Teraz pripojte Arduino k notebooku a nahrajte kód na svoju dosku Arduino UNO pomocou Arduino IDE, vyberte dosku a číslo portu a potom kliknite na tlačidlo nahrávania.
Teraz môžete ovládať smer krokového motora Nema17 pomocou potenciometra. Kompletné fungovanie projektu je zobrazené na videu nižšie. Ak máte pochybnosti o tomto projekte, uverejnite ich v sekcii komentárov nižšie.