- Kinakailangan ang Component
- NEMA17 Stepper Motor
- A4988 Stepper Driver Module
- Diagram ng Circuit
- Paliwanag sa Code
Ang isang stepper motor ay isang uri ng DC motor na gumagana sa mga discrete na hakbang at ginagamit saanman mula sa isang surveillance camera hanggang sa sopistikadong mga robot at machine. Ang mga stepper motor ay nagbibigay ng tumpak na pagkontrol, at maaaring maiba-iba batay sa metalikang kuwintas, mga hakbang sa bawat rebolusyon, at boltahe ng pag-input. Sa aming nakaraang proyekto, kinontrol namin ang 28-BYJ48 stepper motor gamit ang Arduino. Ang 28-BYJ48 ay may mas mababang torque kaysa sa iba pang mga stepper motor tulad ng NEMA 14, NEMA17.
Sa tutorial na ito, makokontrol namin ang NEMA17 stepper motor gamit ang Arduino Uno at A4988 stepper driver module. Ang Nema17 stepper motor ay may mas mataas na metalikang kuwintas at mas mataas na boltahe ng pagpapatakbo kaysa sa 28-BYJ48. Dito ay magkakabit din ang isang potensyomiter upang makontrol ang direksyon ng stepper motor.
Kinakailangan ang Component
- Arduino UNO
- NEMA17 Stepper Motor
- A4988 Stepper Driver Module
- 47 µf Capacitor
- Potensyomiter
NEMA17 Stepper Motor
Ang pagpapatakbo ng Nema17 ay katulad ng normal na Stepper Motors. Ang NEMA 17 stepper motor ay may 1.7 x 1.7-inch faceplate, at kadalasan ay mayroong higit na metalikang kuwintas kaysa sa mas maliit na mga pagkakaiba-iba, tulad ng NEMA 14. Ang motor na ito ay may anim na lead wires, at ang na-rate na boltahe ay 12 volt. Maaari itong patakbuhin sa isang mas mababang boltahe, ngunit ang torque ay mahuhulog. Ang mga stepper motor ay hindi paikutin ang hakbang nila, at ang NEMA17 motor ay may anggulo ng hakbang na 1.8 deg. nangangahulugang sumasaklaw ito ng 1.8 degree sa bawat hakbang. Ang diagram ng kable para sa NEMA17 ay ibinibigay sa ibaba.
Tulad ng nakikita mo na ang motor na ito ay mayroong pag -aayos ng Unipolar na anim na kawad. Ang kawad na ito ay konektado sa dalawang split winding. Ang Black, Yellow, Green wires ay bahagi ng unang paikot-ikot kung saan ang Black ay center tap, at Yellow at Green ang coil end habang ang Red, White, at Blue ay bahagi ng pangalawang paikot-ikot, kung saan ang White ay center tap at Red at Blue ay coil tapusin ang mga wire. Karaniwang gitnang naka-tap ang mga wire sa tapikin.
Mga Hakbang Bawat Rebolusyon para sa NEMA17
Mga Hakbang Bawat Rebolusyon para sa isang partikular na stepper motor ay kinakalkula gamit ang anggulo ng hakbang ng stepper motor na iyon. Kaya't sa kaso, ang anggulo ng NEMA 17 na hakbang ay 1.8 deg.
Mga Hakbang bawat Himagsikan = 360 / hakbang ng anggulo 360 / 1.8 = 200 Mga Hakbang Bawat Himagsikan
Mga pagtutukoy ng NEMA17
- Na-rate na Boltahe: 12V DC
- Angle ng Hakbang: 1.8 deg.
- Bilang ng mga Phase: 4
- Haba ng Motor: 1.54 pulgada
- 4-wire, 8-inch lead
- 200 hakbang bawat rebolusyon, 1.8 degree
- Temperatura sa Pagpapatakbo: -10 hanggang 40 ° C
- Unipolar Holding Torque: 22.2 oz-in
Suriin din dito ang iba't ibang mga proyekto na nauugnay sa stepper motor, na hindi lamang nakakaapekto sa pangunahing pag-interfaces sa iba't ibang mga microcontroller ngunit mayroon ding mga proyekto ng robot na nagsasangkot ng stepper motor.
A4988 Stepper Driver Module
Kinokontrol ng isang stepper driver module ang pagtatrabaho ng isang stepper motor. Ang mga driver ng stepper ay nagpapadala ng kasalukuyang sa stepper motor sa pamamagitan ng iba't ibang mga phase.
Ang A4988 Nema 17 stepper driver ay isang microstepping driver module na ginagamit upang makontrol ang mga bipolar stepper motor. Ang module ng driver na ito ay may built-in na tagasalin na nangangahulugang maaari naming makontrol ang stepper motor gamit ang napakakaunting mga pin mula sa aming controller.
Gamit ang module ng driver ng Nema 17 motor na ito, makokontrol namin ang stepper motor sa pamamagitan ng paggamit lamang ng dalawang mga pin, ibig sabihin, STEP at DIRECTION. Ginamit ang STEP pin upang makontrol ang mga hakbang habang ang DIRECTION pin ay ginagamit upang makontrol ang direksyon ng motor. Ang module ng driver ng A4988 ay nagbibigay ng limang magkakaibang mga resolusyon ng hakbang: buong hakbang, haft-step, quarter-step, walong hakbang, at labing-anim na hakbang . Maaari mong piliin ang iba't ibang mga resolusyon ng hakbang gamit ang mga pin ng tagapili ng resolusyon ((MS1, MS2, at MS3). Ang talahanayan ng katotohanan para sa mga pin na ito ay ibinibigay sa ibaba:
| MS1 | MS2 | MS3 | Resolusyon ng Microstep |
| Mababa | Mababa | Mababa | Buong Hakbang |
| Mataas | Mababa | Mababa | ½ Hakbang (Half Step) |
| Mababa | Mataas | Mababa | ¼ Hakbang (Hakbang sa Quarter) |
| Mataas | Mataas | Mababa | 1/8 Hakbang (ikawalong Hakbang) |
| Mataas | Mataas | Mataas | 1/16 Hakbang (Ika-labing anim na Hakbang) |
Mga pagtutukoy ng A4988
Max. Operating Boltahe: 35V
Min. Operating Boltahe: 8V
Max. Kasalukuyang Per Phase: 2A
Resolusyon ng Microstep: Buong hakbang, ½ hakbang, ¼ hakbang, 1/8 at 1/16 na hakbang
Ibalik ang proteksyon ng boltahe: Hindi
Mga Dimensyon: 15.5 × 20.5 mm (0.6 ″ × 0.8 ″)
Diagram ng Circuit
Ang diagram ng circuit upang makontrol ang Nema 17 stepper motor na may Arduino ay ibinibigay sa imahe sa itaas. Tulad ng module na A4988 ay may built-in na tagasalin na nangangahulugang kailangan lamang naming ikonekta ang Hakbang at Mga direksyon ng pin sa Arduino. Ginamit ang step pin para sa pagkontrol sa mga hakbang habang ginagamit ang pin na direksyon upang makontrol ang direksyon. Ang stepper motor ay pinalakas gamit ang isang mapagkukunang 12V na lakas, at ang module na A4988 ay pinalakas sa pamamagitan ng Arduino. Ginagamit ang potensyomiter upang makontrol ang direksyon ng motor.
Kung pinihit mo ang potensyomim sa pakaliwa, pagkatapos ang stepper ay paikutin nang pakanan, at kung i-on mo ang potentiometer na anticlockwise, pagkatapos ay iikot nito ang anticlockwise. Ang isang 47 µf capacitor ay ginagamit upang protektahan ang board mula sa mga voltage spike. Ang mga MS1, MS2, at MS3 na pin ay naiwang naka-disconnect, nangangahulugan iyon na ang driver ay gagana sa full-step mode.
Kumpletuhin ang mga koneksyon para sa Arduino Nema 17 A4988 na ibinigay sa ibaba ng talahanayan.
|
S.NO. |
A4988 Pin |
Koneksyon |
|
1 |
VMOT |
+ ve Ng Baterya |
|
2 |
GND |
-ve ng Baterya |
|
3 |
VDD |
5V ng Arduino |
|
4 |
GND |
GND ng Arduino |
|
5 |
STP |
Pin 3 ng Arduino |
|
6 |
DIR |
Pin 2 ng Arduino |
|
7 |
1A, 1B, 2A, 2B |
Stepper Motor |
Paliwanag sa Code
Kumpletuhin ang code na may gumaganang kontrol sa video na Nema 17 kasama ang Arduino ay ibinigay sa pagtatapos ng tutorial na ito, narito ipinapaliwanag namin ang kumpletong programa upang maunawaan ang pagtatrabaho ng proyekto.
Una sa lahat, idagdag ang library ng stepper motor sa iyong Arduino IDE. Maaari mong i-download ang library ng stepper motor mula rito.
Pagkatapos nito tukuyin ang hindi ng mga hakbang para sa NEMA 17. Tulad ng aming kinakalkula, ang hindi. ng mga hakbang sa bawat rebolusyon para sa NEMA 17 ay 200.
# isama
Pagkatapos nito, tukuyin ang mga pin kung aling module ng driver ang nakakonekta at tukuyin ang uri ng motor interface bilang Type1 dahil ang motor ay konektado sa pamamagitan ng module ng driver.
Stepper stepper (STEPS, 2, 3); # tukuyin ang motorInterfaceType 1
Susunod na itakda ang bilis para sa stepper motor gamit ang stepper.setSpeed function. Ang maximum na bilis ng motor para sa NEMA 17 ay 4688 RPM ngunit kung tatakbo namin ito nang mas mabilis kaysa sa 1000 RPM na metalikang kuwintas ay mabilis na nahuhulog.
void setup () { stepper.setSpeed (1000);
Ngayon sa pangunahing loop, babasahin namin ang halaga ng potensyomiter mula sa A0 pin. Sa loop na ito, mayroong dalawang pagpapaandar ang isa ay potVal , at ang isa pa ay Pval . Kung ang kasalukuyang halaga, ibig sabihin, ang potVal ay mas mataas kaysa sa naunang halaga, ibig sabihin, Pval kaysa sa ito ay lilipat ng sampung hakbang sa direksyon sa orasan at kung ang kasalukuyang halaga ay mas mababa kaysa sa nakaraang halaga kaysa sa lilipat nito ng sampung mga hakbang sa direktang pabalik na direksyon..
potVal = mapa (analogRead (A0), 0,1024,0,500); kung (potVal> Pval) stepper. hakbang (10); kung (potVal
Ngayon ikonekta ang Arduino sa iyong laptop at i-upload ang code sa iyong Arduino UNO board gamit ang Arduino IDE, piliin ang Board at port no at pagkatapos ay mag-click sa upload button.
Ngayon ay makokontrol mo ang direksyon ng Nema17 stepper motor gamit ang potentiometer. Ang kumpletong pagtatrabaho ng proyekto ay ipinapakita sa video sa ibaba. Kung mayroon kang anumang pag-aalinlangan tungkol sa proyektong ito, i-post ang mga ito sa seksyon ng komento sa ibaba.