استپر موتور 28BYJ-48 5V و درایور A4988: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

آیا تا به حال خواسته اید که یک ربات را با زاویه ای دقیق بچرخاند ، تنها با استفاده از چند خروجی آردوینو یا میکرو: بیت شما؟ همه اینها به قیمت ارزان؟ این برای شما قابل آموزش است! در این مقاله آموزشی نحوه رانندگی یک موتور پله ای بسیار ارزان با استفاده از تنها 2 خروجی کنترلر و نیاز به منبع تغذیه 5 ولت را خواهیم دید!

من این کار را پس از کمی تلاش برای جمع آوری اطلاعات ، گاهی اوقات در راه اطلاعات غلط دچار مشکل شدم ، و می خواستم دیگران را از گذراندن همین روند نجات دهم.

اما قبل از شروع ، چرا چنین محدودیتی وجود دارد؟

• چرا 5 ولت: زیرا من می خواهم این را در یک ربات تلفن همراه که فقط با باتری لیتیوم 3.7 کار می کند ، ادغام کنم که می توانم 5 ولت را با تقویت کننده خارج کنم.
• چرا از A4988 استفاده می کنیم و نه ULN2003 که اغلب با موتور 28BYJ همراه است؟ زیرا ، ابتدا ، به 4 ورودی نیاز دارد. بنابراین استفاده از A4988 باعث می شود 2 خروجی کنترلر ارزشمند خود را ذخیره کنیم (و اگر دوست دارید با micro: bit مانند من کار کنید ، آن خروجی ها گرانبها هستند …)! اما موارد بیشتری وجود دارد! این که بتوانیم موتور را با دادن پله های بالا به حرکت در آوریم ، به ما این امکان را می دهد که موتور را با یک PWM ساده حرکت دهیم. با تنظیم چرخه کاری به 50٪ ، تغییر فرکانس PWM باعث تغییر سرعت چرخش موتور می شود. چرا این عالی است؟ زیرا اگر می خواهید سرعت موتور من را تنظیم کنید و سپس سایر موارد را با آردوینو یا میکرو: بیت من کنترل کنید ، می توانید به سادگی PWM من را تنظیم کرده و آن را فراموش کنید ، که باعث می شود کد شما بسیار خواناتر و زندگی شما بسیار بیشتر شود. راحت تر (برای مثال اگر می خواهید رباتی شبیه این بسازید).

بنابراین بیایید شروع کنیم!

تدارکات

در اینجا چیزی است که برای این دستورالعمل نیاز دارید:

• استپر موتور 1X 28BYJ
• درایور 1x A4988
• 1 برابر تخته نان یا تخته نمونه ، یک خازن و چند سیم
• میکرو: بیت و برد افزودنی یا آردوینو
• منبع تغذیه 5 ولت (در صورت استفاده از Micro: bit) 3.3 ولت). برای این کار از باتری لیتیوم 18650 و محافظ باتری استفاده کردم.
• مولتی متر 1 برابر

مرحله 1: آشنایی با سیستم ما

اولین چیزی که برای شروع توصیه می کنم این است که در مورد موتورهای پله ای و راننده A4988 اطلاعات بیشتری کسب کنید. سلام ، اما چرا ما به این راننده نیاز داریم؟ آیا می توانیم استپر موتور را بدون راننده کنترل کنیم؟ پاسخ منفی است. تابلوهایی مانند Micro: bit و Arduino در پردازش اطلاعات خوب عمل می کنند اما جریان زیادی را ارائه نمی دهند و برای حرکت پله ای به جریان نیاز دارید. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه عملکرد موتور و راننده ، این مرجعی است که من توصیه می کنم. این مصنوعی است اما همچنین حاوی بیشتر اطلاعات مورد نیاز برای سیم کشی است.

اما قبل از تلاش برای سیم کشی هر چیزی صبر کنید! آیا 28BYJ با A4988 سازگار است؟ اگر یک جستجوی سریع انجام دهید ، خواهید دید که این موتور به ندرت همراه با A4988 به عنوان راننده ارائه می شود. اگر مرجع قبلی را کامل بخوانید ممکن است دلیل آن را بدانید: استپر ما یک موتور تک قطبی است در حالی که A4988 برای حرکت موتورهای دوقطبی طراحی شده است ، بنابراین ما مجبوریم کمی موتور خود را هک کنیم!

مرحله 2: هک کردن موتور

برای سازگاری موتورهای خود با راننده موتور ، کافی است سیم قرمز را از کانکتور سفید خارج کنید. برای انجام اتصال ، سیم قرمز را بردارید و سیم قرمز موتور را قطع کنید. سپس کابل زرد و صورتی روی کانکتور را عوض کنید. سیم قرمز و کانکتور را برای مرحله بعدی نگه دارید!

برای خارج کردن کابل از کانکتور ، سیم را که می خواهید در کانکتور بردارید فشار دهید و سپس بیت فلزی قابل مشاهده روی کانکتور را با یک ابزار تیز به داخل فشار دهید (در بالا تصویری است که من این کار را با چاقوی مورد علاقه ام انجام می دهم ، نظر!) ، و در نهایت بکشید و در نهایت همه چیز باید مانند تصویر بالا ظاهر شود. تصویر آخر نشان می دهد که اتصال دهنده در پایان این تغییرات چگونه باید باشد: ترتیب کابل روی کانکتور باید نارنجی/صورتی/زرد/آبی باشد.

(PS: بصورت آنلاین برخی از آموزشها را پیدا خواهید کرد که نشان می دهد باید سیم قرمز را از موتور جدا کنید و سپس PCB را خراش دهید ، این مورد را فراموش کنید ، این ضروری نیست. بی فایده است؟)

مرحله 3: تنظیم درایور

در حال حاضر … زمان رانندگی با موتور با راننده؟ هنوز متاسف نیستم! پیچ روی برد A4988 را می بینید؟ خوب ما باید با آن کنار بیاییم این پیچ اساساً به شما این امکان را می دهد که میزان جریان عبوری از سیم پیچ های موتور خود را تعیین کنید. در مورد ما ، در حالی که منبع تغذیه ما 5 ولت می دهد و سیم پیچ های ما در موتور دارای مقاومت 50 اهم هستند ، جریان ما بیش از 100 میلی آمپر نخواهد بود ، که باید توسط موتور پشتیبانی شود تا در نهایت بتوانید از این مرحله بگذرید. اما اگر شما هم مثل من هستید و دوست دارید موتور شما به اندازه جریان مورد نیاز شما جریان داشته باشد ، آن را دنبال کنید.

بنابراین برای تنظیم راننده ، روش 2 این مقاله را با آن سازگاری ها دنبال کنید (همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است)

1. از 5 ولت محافظ باتری هم برای منطق و هم برای ورودی قدرت موتور استفاده کنید (گفته می شود VMOT به بیش از 8 ولت نیاز دارد اما 5 ولت کار می کند!). 2 پین GND روی برد متصل هستند ، بنابراین نیازی به اتصال آنها به زمین باتری نیست.
2. پین های STEP و DIR را نیز به 5 ولت وصل کنید (نه به آردوینو همانطور که در مقاله اشاره شده نشان داده شده است)
3. هنگام تنظیم مولتی متر ، جریان را روی 50 میلی آمپر تنظیم کردم که برای حرکت موتورهای من در نیم مرحله کافی بود (بیشتر در مرحله بعد). برای اتصال مولتی مترم به منظور اندازه گیری جریان در سیم پیچ موتور ، همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید ، سیم زرد را از کانکتور جدا کرده و سیم قرمز را داخل آن قرار دادم تا بتوانم مولتی متر خود را از قرمز به سیم زرد برای اندازه گیری جریان

مرحله 4: کنترل موتور

تمام شد ، ما تقریباً آماده هستیم که موتور خود را بچرخانیم. تنها کارهایی که باید انجام شود این است:

1. در صورت عدم انجام مولتی متر ما از سیستم ،
2. MS1 را به 5 ولت متصل کنید که باعث می شود راننده از نیمه پله استفاده کند (من با چرخاندن کامل ربات در 5 ولت مشکل داشتم. اما به عنوان بخشی از هدف من این بود که همه چیز را روی 5 ولت اجرا کنم ، قبول کردم که کمی سرعت را فدا کنم. و برای به دست آوردن کمی دقت) ،
3. پین STEP و DIR را با آنچه از کنترلر خود می خواهیم ارائه دهیم.

سپس: اگر می خواهید موتور را با استفاده از آردوینو کنترل کنید ، کافی است مقاله را در اینجا دنبال کنید تا نمونه کد را پیدا کنید. اگر می خواهید آن را با میکرو: bit کنترل کنید ، کمی بیشتر با من بمانید.

Micro: bit ، به عنوان آردوینو ، با GPIO ها همراه است. بنابراین ، هنگامی که آن را تغذیه می کنیم (با 3.3V!) ، سپس می توانیم آن را برای خروجی STEP و DIR برنامه ریزی کنیم. در حالی که به نظر می رسد ورودی ها و خروجی های زیادی وجود دارد ، اما باید توجه داشت که بسیاری از آنها در حال حاضر برای مقاصد دیگری ذخیره شده اند. در این مقاله می توانید در مورد آن بیشتر بدانید. در این مقاله خواهید دید که در واقع بسیاری از ورودی ها/خروجی ها با صفحه نمایش به اشتراک گذاشته می شوند و بنابراین ، اگر می خواهید از آنها استفاده کنید ، باید صفحه را خاموش کنید. اما بیایید صفحه نمایش را خاموش نکنیم! بنابراین از کدام پین ها می توانیم استفاده کنیم؟ من از پین های 2 و 8 استفاده می کنم زیرا از پدها استفاده نمی کنم (پین 2).

پین 2 میکرو: بیت را به STEP ، پین 8 را به DIR وصل کنید ، برنامه پیوست شده را با استفاده از ویرایشگر میکرو: python مورد علاقه خود بارگذاری کنید (من از mu-editor استفاده کردم). این برنامه اساساً PWM را روی پین 2 با مدت 1 میلی ثانیه (و چرخه کار 50٪) تنظیم می کند و موتور شما باید بچرخد. پین 8 را روی 0 یا 1 تنظیم کنید تا به این ترتیب بچرخد و دوره را تغییر دهید تا سرعت مورد نظر شما بچرخد (تا زمانی که نمی خواهید خیلی سریع پیش برود … برای من یک نبض در هر میلی ثانیه نزدیک بود به حداکثر سرعتی که می توانستم برسانم).

برای اینکه همه چیز کمی فشرده تر شود و به راحتی روی یک ربات متحرک سوار شود ، من یک تخته کوچک درست کردم. تخته در تصویر بالا نشان داده شده است. در تصویر سیم بنفش وجود دارد که از VMOT به VDD می رود و در سایه پنهان شده است. همچنین سیم زردی که از SLP به RST می رود در واقع لحیم نشده است ، من فقط آن را به منظور نشان دادن لحیم کاری که در پشت تخته برای اتصال آن 2 پین قرار داده ام قرار دادم. نکته: در چنین سیستمی معمولاً نیازی به هیت سینک نیست ، زیرا ما بسیار بسیار کمتر از 1A رسم می کنیم.

تمام است ، امیدوارم این دستورالعمل به بسیاری از شما کمک کند از قدرت موتور پله ای در پروژه های خود لذت ببرید.