28BYJ-48 5V koračni motor i upravljački program A4988: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Jeste li ikada željeli natjerati robota da se okrene pod preciznim kutom, koristeći samo nekoliko izlaza vašeg Arduina ili micro: bita? Jeftino sve ovo? To je uputstvo za vas! U ovom uputstvu ćemo vidjeti kako upravljati vrlo jeftinim koračnim motorom koristeći samo 2 izlaza našeg kontrolera i za koje je potrebno samo 5V napajanje!

Ovo sam učinio poučnim nakon što sam se malo mučio u prikupljanju informacija, ponekad sam naletio na dezinformacije, i želio sam spasiti druge od prolaska kroz isti proces.

Ali prije nego što počnete, čemu takvo ograničenje?

• Zašto 5V: jer želim to integrirati u mobilnog robota koji će raditi samo s 3,7 litij -ionskom baterijom koju mogu izvući 5V pomoću pojačala.
• Zašto koristiti A4988, a ne ULN2003 koji često dolazi s motorom 28BYJ? Jer, prvo, potrebna su 4 ulaza. Stoga upotrebom A4988 štedimo 2 naša dragocjena izlaza kontrolera (a ako volite raditi s micro: bitom kao ja, ti su izlazi dragocjeni …)! Ali ima još! Mogućnost upravljanja motorom samo davanjem koraka kao visokih impulsa daje nam mogućnost upravljanja motorom jednostavnim PWM -om. Postavljanjem radnog ciklusa na 50%, promjenom frekvencije PWM -a promijenit će se brzina rotacije motora. Zašto je to sjajno? Jer ako želite postaviti moju brzinu motora, a zatim nastaviti kontrolirati druge stvari s mojim Arduinom ili micro: bitom, tada jednostavno možete postaviti moj PWM i zaboraviti na to, što će vaš kod učiniti toliko čitljivijim, a vaš život toliko lakše (na primjer, ako želite izgraditi ovakvog robota).

Pa krenimo!

Supplies

Evo šta vam je potrebno za ovu instrukciju:

• 1x koračni motor 28BYJ
• 1x A4988 vozač
• 1x matična ploča ili ploča za izradu prototipa, kondenzator i nekoliko žica
• Micro: bit i produžna ploča ili Arduino
• 5V napajanje (+3.3V ako koristite Micro: bit). Za to sam koristio litijumsku bateriju 18650 i štitnik baterije.
• 1x multimetar

Korak 1: Upoznajte naš sistem

Prva stvar koju bih preporučio za početak je saznati više o koračnim motorima i vozaču A4988. Hej, ali zašto nam treba ovaj vozač? Možemo li upravljati koračnim motorom bez vozača? Odgovor je ne. Ploče kao što su Micro: bit i Arduino dobre su u obradi informacija, ali ne i u izdavanju velike struje, a potrebna vam je struja za kretanje koračnog motora. Ovo je preporuka za više informacija o načinu rada motora i vozača. Sintetički je, ali sadrži i većinu informacija koje su vam potrebne za ožičenje.

Ali pričekajte prije nego pokušate bilo što poslati žicom! Je li 28BYJ prilagođen A4988? Ako brzo pretražite, vidjet ćete da ovaj motor rijetko dolazi s A4988 kao vozač. Ako pažljivo pročitate prethodnu referencu, možda ćete vidjeti zašto: naš steper je unipolarni motor, dok je A4988 dizajniran za pogon bipolarnih motora, pa ćemo morati malo hakirati naš motor!

Korak 2: Hakiranje motora

Kako bi vaši motori bili kompatibilni s upravljačkim programom motora, jednostavno izvucite crvenu žicu iz bijelog priključka. U tu svrhu prerežite konektor kako biste uklonili crvenu žicu i odrežite crvenu žicu motora. Zatim zamijenite žuti i ružičasti kabel na konektoru. Crvenu žicu i konektor zadržite za sljedeći korak!

Da biste izvukli kabel iz konektora, gurnite žicu koju želite ukloniti u konektor, a zatim oštrim alatom gurnite vidljivi metalni dio na konektoru (gore je slika na kojoj to radim svojim omiljenim nožem, opinelom!)), i na kraju povucite i na kraju bi cijela stvar trebala izaći kao na gornjoj slici. Posljednja slika prikazuje kako bi konektor trebao izgledati na kraju tih izmjena: redoslijed kabela na konektoru trebao bi biti narančasta/roza/žuta/plava.

(PS: na mreži ćete pronaći neke vodiče koji ukazuju na to da morate odlijepiti crvenu žicu s motora, a zatim izgrebati PCB, zaboravite na to, to nije potrebno. Beskorisno?)

Korak 3: Postavljanje upravljačkog programa

Sada … vrijeme je da vozite ovaj motor sa vozačem? Još nije žao! Vidite vijak na ploči A4988? Pa morat ćemo se petljati s tim. Ovaj vijak vam u osnovi omogućuje da postavite koliko će struje prolaziti kroz zavojnice vašeg motora. U našem slučaju, dok naše napajanje daje 5V, a naše zavojnice u motoru imaju otpor od 50 Ohma, naša struja neće biti veća od 100mA, što bi motor trebao podržati kako biste na kraju mogli preskočiti ovaj korak. Međutim, ako ste poput mene i želite da motor uzima samo onoliko struje koliko mu je potrebno, slijedite ih.

Dakle, za postavljanje upravljačkog programa, slijedite 2. metodu ovog članka s tim prilagodbama (kao što prikazuje gornja slika)

1. Koristite 5V iz oklopa baterije za logiku i ulaz snage motora (kaže se da VMOT -u treba više od 8V, ali 5V radi!). 2 GND pina na ploči su spojena, pa nema potrebe da ih spajate na masu baterije.
2. Priključite pinove STEP i DIR i na 5V (ne na Arduino kao što je prikazano u referenciranom članku)
3. Prilikom postavljanja multimetra, postavio sam struju na 50 mA što je bilo dovoljno za pokretanje mojih motora u pola koraka (o tome više u sljedećem koraku). Da bih spojio svoj multimetar za mjerenje struje u zavojnici motora, kao što možete vidjeti na gornjoj slici, isključio sam žutu žicu iz konektora i stavio crvenu žicu, kako bih mogao staviti svoj multimetar od crvenog do žuta žica za mjerenje struje.

Korak 4: Upravljanje motorom

To je to, skoro smo spremni za okretanje motora. Jedino što treba učiniti je:

1. da uklonite naš multimetar iz našeg sistema ako to već nije učinjeno,
2. spojite MS1 na 5V što će natjerati vozača da koristi pola koraka (imao sam problema s navođenjem robota da se okrene punim koracima na 5V. Ali kao dio mog cilja bio je učiniti sve da radi na 5V prihvatio sam žrtvovati malo brzine i da biste dobili određenu preciznost),
3. pružite STEP i DIR pinovima ono što želimo od našeg kontrolera.

Zatim: ako želite upravljati motorom pomoću Arduina, jednostavno slijedite članak ovdje gdje ćete pronaći ogledni kod. Ako želite kontrolirati pomoću micro: bita, ostanite sa mnom još malo.

Micro: bit, kao Arduino, dolazi s GPIO -ovima. Stoga, kad ga jednom napajamo (sa 3.3V!), Možemo ga programirati za izlaz STEP i DIR. Iako se čini da ima mnogo ulaza i izlaza, upozorite da su mnogi od njih već rezervirani za neke druge svrhe. Više o tome možete saznati u ovom članku. U ovom ćete članku vidjeti da se zapravo mnogi ulazi/izlazi dijele s zaslonom, pa ćete, ako želite koristiti te, morati isključiti zaslon. Ali nemojmo isključiti ekran! Pa koje iglice možemo koristiti? Koristit ću pinove 2 i 8 jer neću koristiti jastučiće (pin 2).

Priključite pin 2 micro: bita u STEP, pin 8 u DIR, učitajte program u prilogu koristeći vaš omiljeni uređivač micro: python (koristio sam mu-editor). Ovaj program u osnovi postavlja PWM na pin 2 s periodom od 1 milisekunde (i radnim ciklusom od 50%), a vaš motor bi se trebao okretati. Postavite pin 8 na 0 ili 1 tako da se okreće na ovaj ili onaj način i promijenite period tako da okreće željenu brzinu (sve dok ne želite da ide prebrzo … za mene je puls svake milisekunde bio blizu do najveće brzine koju sam mogao postići).

Kako bih stvari učinio kompaktnijima i lakše ih ukrcao na mobilnog robota, napravio sam malu ploču. Ploča je prikazana na gornjoj slici. Na slici je ljubičasta žica koja ide od VMOT do VDD koja se krije u sjeni. Također, žuta žica koja ide od SLP -a do RST -a zapravo nije lemljena, samo sam je stavio tamo da predstavlja lem koji sam stavio na stražnju stranu ploče za povezivanje ta 2 pina. Napomena: hladnjak obično nije potreban kod takvog sistema, jer crpimo mnogo, mnogo manje od 1A.

To je to, nadam se da će ovo uputstvo pomoći mnogima od vas da uživaju u snazi koračnog motora u svojim projektima.