Motor stepper adalah jenis motor DC yang berfungsi dalam langkah diskrit dan digunakan di mana sahaja dari kamera pengintai hingga robot dan mesin yang canggih. Motor stepper memberikan kawalan yang tepat, dan dapat dibedakan berdasarkan tork, langkah per revolusi, dan voltan input. Dalam projek sebelumnya, kami mengawal motor stepper 28-BYJ48 menggunakan Arduino. 28-BYJ48 mempunyai tork yang lebih rendah daripada motor stepper lain seperti NEMA 14, NEMA17.
Dalam tutorial ini, kita akan mengawal motor stepper NEMA17 menggunakan modul pemacu stepper Arduino Uno dan A4988. Motor stepper Nema17 mempunyai tork yang lebih tinggi dan voltan operasi yang lebih tinggi daripada 28-BYJ48. Di sini potensiometer juga akan dipasang untuk mengawal arah motor stepper.
Komponen Diperlukan
- Arduino UNO
- Motor Stepper NEMA17
- Modul Pemandu Stepper A4988
- Kapasitor 47 µf
- Potensiometer
Motor Stepper NEMA17
Operasi Nema17 serupa dengan Stepper Motors biasa. Motor stepper NEMA 17 mempunyai pelat muka 1,7 x 1,7 inci, dan biasanya mempunyai tork lebih banyak daripada varian yang lebih kecil, seperti NEMA 14. Motor ini mempunyai enam wayar plumbum, dan voltan pengenal adalah 12 volt. Ia dapat dikendalikan pada voltan yang lebih rendah, tetapi tork akan turun. Motor stepper tidak berputar melangkah, dan motor NEMA17 mempunyai sudut langkah 1.8 deg. bermaksud ia merangkumi 1.8 darjah dalam setiap langkah. Gambar rajah pendawaian untuk NEMA17 diberikan di bawah.
Seperti yang anda lihat bahawa motor ini mempunyai susunan enam wayar Unipolar. Kawat ini disambungkan dalam dua belitan berpecah. Kabel Hitam, Kuning, Hijau adalah bahagian penggulungan pertama di mana Hitam adalah keran tengah, dan Kuning dan Hijau adalah hujung gegelung sementara Merah, Putih, dan Biru adalah bahagian dari belitan kedua, di mana Putih adalah keran tengah dan Merah dan Biru adalah gegelung wayar hujung. Biasanya wayar paip tengah dibiarkan terputus.
Langkah Per Revolusi untuk NEMA17
Steps Per Revolution untuk motor stepper tertentu dikira menggunakan sudut langkah motor stepper tersebut. Oleh itu, sudut langkah NEMA 17 ialah 1.8 darjah.
Langkah per Revolusi = 360 / sudut langkah 360 / 1.8 = 200 Langkah Per Revolusi
Spesifikasi NEMA17
- Voltan Dinilai: 12V DC
- Sudut Langkah: 1.8 darjah
- Bilangan Fasa: 4
- Panjang Motor: 1.54 inci
- 4-wayar, plumbum 8-inci
- 200 langkah per revolusi, 1.8 darjah
- Suhu Operasi: -10 hingga 40 ° C
- Tork Pemegangan Unipolar: 22.2 oz-in
Periksa juga pelbagai projek berkaitan motor stepper di sini, yang tidak hanya merangkumi hubungan asas dengan pelbagai mikrokontroler tetapi juga mempunyai projek robotik yang melibatkan motor stepper.
Modul Pemandu Stepper A4988
Modul pemacu stepper mengawal kerja motor stepper. Pemacu stepper menghantar arus ke motor stepper melalui pelbagai fasa.
The A4988 Nema pemandu 17 stepper adalah satu modul pemandu microstepping yang digunakan untuk mengawal motor stepper bipolar. Modul pemacu ini mempunyai penterjemah terbina dalam yang bermaksud bahawa kita dapat mengawal motor stepper menggunakan pin yang sangat sedikit dari pengawal kami.
Dengan menggunakan modul pemacu motor Nema 17 ini, kita dapat mengawal motor stepper dengan hanya menggunakan dua pin, iaitu, LANGKAH dan ARAH. Pin STEP digunakan untuk mengawal langkah-langkah sementara pin ARAH digunakan untuk mengawal arah motor. A4988 modul pemandu menyediakan lima resolusi langkah yang berbeza: penuh langkah, tangkai-langkah, suku-langkah, lapan langkah, dan keenam belas langkah . Anda boleh memilih resolusi langkah yang berbeza menggunakan pin pemilih resolusi ((MS1, MS2, dan MS3). Jadual kebenaran untuk pin ini diberikan di bawah:
| MS1 | MS2 | MS3 | Resolusi Microstep |
| Rendah | Rendah | Rendah | Langkah Penuh |
| Tinggi | Rendah | Rendah | ½ Langkah (Separuh Langkah) |
| Rendah | Tinggi | Rendah | ¼ Langkah (Langkah Suku Tahunan) |
| Tinggi | Tinggi | Rendah | Langkah 1/8 (Langkah Kelapan) |
| Tinggi | Tinggi | Tinggi | Langkah 1/16 (Langkah Keenam belas) |
Spesifikasi A4988
Maks. Voltan Operasi: 35V
Min. Voltan Operasi: 8V
Maks. Semasa Setiap Fasa: 2A
Resolusi langkah mikro: Langkah penuh, langkah,, langkah,, langkah 1/8 dan 1/16
Perlindungan voltan terbalik: Tidak
Dimensi: 15.5 × 20.5 mm (0.6 ″ × 0.8 ″)
Rajah Litar
Gambarajah litar untuk mengawal motor stepper Nema 17 dengan Arduino diberikan pada gambar di atas. Oleh kerana modul A4988 mempunyai penterjemah terbina dalam yang bermaksud kita hanya perlu menyambungkan pin Langkah dan Arah ke Arduino. Pin langkah digunakan untuk mengawal langkah sementara pin arah digunakan untuk mengawal arah. Motor Stepper dikuasakan menggunakan sumber kuasa 12V, dan modul A4988 dikuasakan melalui Arduino. Potentiometer digunakan untuk mengawal arah motor.
Sekiranya anda memutar potensiometer mengikut arah jam, maka stepper akan berputar mengikut arah jam, dan jika anda memutar potensiometer berlawanan arah jam, maka ia akan berputar berlawanan arah jam. Kapasitor 47 µf digunakan untuk melindungi papan dari lonjakan voltan. Pin MS1, MS2, dan MS3 dibiarkan terputus, ini bermaksud pemandu akan beroperasi dalam mod langkah penuh.
Sambungan lengkap untuk Arduino Nema 17 A4988 diberikan dalam jadual di bawah.
|
S.NO. |
Pin A4988 |
Sambungan |
|
1 |
VMOT |
+ Bateri |
|
2 |
GND |
-ve bateri |
|
3 |
VDD |
5V dari Arduino |
|
4 |
GND |
GND Arduino |
|
5 |
STP |
Pin 3 dari Arduino |
|
6 |
DIR |
Pin 2 dari Arduino |
|
7 |
1A, 1B, 2A, 2B |
Motor Stepper |
Penjelasan Kod
Kod lengkap dengan kawalan video berfungsi Nema 17 dengan Arduino diberikan pada akhir tutorial ini, di sini kami menerangkan program lengkap untuk memahami cara kerja projek.
Pertama sekali, tambahkan perpustakaan motor stepper ke Arduino IDE anda. Anda boleh memuat turun perpustakaan motor stepper dari sini.
Selepas itu tentukan bilangan langkah untuk NEMA 17. Seperti yang kita kirakan, tidak. langkah per revolusi untuk NEMA 17 ialah 200.
#sertakan
Selepas itu, tentukan pin yang menghubungkan modul pemacu dan tentukan jenis antara muka motor sebagai Jenis1 kerana motor disambungkan melalui modul pemacu.
Stepper stepper (LANGKAH, 2, 3); #tentukan motorInterfaceType 1
Seterusnya tetapkan kelajuan untuk motor stepper menggunakan fungsi stepper.setSpeed . Kelajuan motor maksimum untuk NEMA 17 ialah 4688 RPM tetapi jika kita menjalankannya lebih cepat daripada 1000 RPM tork jatuh dengan cepat.
batal persediaan () { stepper.setSpeed (1000);
Sekarang dalam gelung utama , kita akan membaca nilai potensiometer dari pin A0. Dalam gelung ini, terdapat dua fungsi satu adalah potVal , dan yang lain adalah Pval . Sekiranya nilai semasa, iaitu, potVal lebih tinggi daripada nilai sebelumnya, iaitu, Pval daripada itu akan bergerak sepuluh langkah ke arah arah jam dan jika nilai semasa kurang dari nilai sebelumnya daripada akan bergerak sepuluh langkah ke arah lawan arah jam.
potVal = peta (analogRead (A0), 0,1024,0,500); jika (potVal> Pval) stepper.step (10); jika (potVal
Sekarang sambungkan Arduino dengan komputer riba anda dan muat naik kod ke papan Arduino UNO anda menggunakan Arduino IDE, pilih papan dan no port dan kemudian klik pada butang muat naik.
Kini anda dapat mengawal arah motor stepper Nema17 menggunakan potensiometer. Kerja projek yang lengkap ditunjukkan dalam video di bawah. Sekiranya anda mempunyai keraguan mengenai projek ini, hantarkannya di bahagian komen di bawah.