ماژول پروژه نهایی Stepper Driver: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

نویسنده: مارکیز اسمیت و پیتر مو لانگ

مرحله 1: مقدمه

در این پروژه ، ما از یک درایور استپر برای کنترل یک موتور پله ای برای چرخش استفاده کردیم. این موتور پله ای قادر به حرکت در فواصل بسیار دقیق و با سرعت های مختلف است. ما از یک برد FPGA Basys 3 برای ارسال سیگنال به راننده و موتور پله بر روی سطح تخته نان استفاده کردیم.

عملکرد اضافی با سوئیچ هایی که مربوط به ورودی های درایور پله است معرفی می شود. هنگامی که به درستی کار می کنیم ، فواصل حرکت حرکتی ما بر اساس ماشین حالت اجرا شده با استفاده از کد HDL و ورودی سیم ، از حرکت کامل 1/1 پله ای تا حرکت 1/16 پله ای دقیق است. تنظیم مجدد ما به سادگی یک "خطای امن" است. در صورت بروز هرگونه اتفاق ناخواسته در دستگاه دولتی ، راننده موتور را به بیشترین تنظیم فاصله زمانی حرکت می کند.

مرحله 2: مواد

در اینجا مواد مورد نیاز برای راه اندازی وجود دارد:

درایور استپر A4988

Nema 17 Stepper Motor (ما از یک مدل 4 سیم استفاده کردیم ، یک مدل 6 سیم برای ورودی و کد بیشتر برای عملکرد متغیر قدرت/گشتاور نیاز دارد)

هر تخته نان استاندارد

سیمهای جامپر استاندارد

منبع تغذیه متغیر (برای این پروژه ، محدوده توان تا حدودی خاص و حساس برای عملکرد مطلوب است)

نوار (یا پرچم نوعی برای مشاهده واضح تر مراحل پله)

گیره تمساح (برای اتصال برد منبع تغذیه ، البته این کار را می توان به روش های مختلف انجام داد)

مرحله 3: شماتیک ، کد و طراحی بلوک

پیوند کد:

این کد پیاده سازی یک ماژول PWM است. چرخه ای که ساعت دیجیتال و ورودی های وظیفه را می گیرد و یک چرخه "روشن" و "خاموش" را که ورودی های آنالوگ را شبیه سازی می کند ، خروجی می دهد. سپس مولفه راننده پله ای ما این خروجی را به عنوان ورودی می گیرد و از آن برای حرکت موتور در مراحل استفاده می کند.

سلب مسئولیت: در حالی که ما در ابتدا از کد VHDL ساعت داده شده استفاده کردیم و آن را کمی تغییر دادیم تا بر روی استپر ما اجرا شود ، از عملکرد کامل مورد نیاز برای استفاده از فواصل برخوردار نبود. کد موجود در بخش "منبع" فایل ، سازمان و نویسنده نام اسکات لارسون را نشان می دهد. با این حال ، ما ماشین دولتی را که در انتها ایجاد کردیم (در همان فایل pwm) که چرخه های روشن و خاموش کردن ساعت را تعدیل می کند ، اضافه کردیم.

مرحله 4: مونتاژ

1. با استفاده از 2 سیم Jumper ، دو خروجی PMOD خود را به نان برد متصل کنید. اینها برای سیگنال pwm_out و سیگنال جهت شما هستند که به طور غیر مستقیم به درایور پله متصل می شوند.

2. با استفاده از 3 سیم Jumper و ترجیحاً از ستون های PMOD یکسان برای سادگی ، خروجی های "دقیق" خود را به تخته نان متصل کنید. این سیم ها برای تعیین حالت پله ای است که با استفاده از ورودی های راننده استپر دوباره فعال می شود

3. با استفاده از کانکتور 4 چین ، موتور 4 سیم را به تخته نان متصل کنید. اطمینان حاصل کنید که سفارش مشابه دستورالعمل نمونه است ؛ این مهم است در غیر این صورت ممکن است تراشه را منفجر کنید.

4. با استفاده از یک کانکتور 4 تنگ دوم ، اول را به دوم وصل کنید.

5. با فرض اینکه از منبع تغذیه دوگانه (2 سطح ولتاژ/آمپر جداگانه) استفاده می کنید ، خروجی VCC برد را مطابق شکل به تخته نان متصل کنید. توجه: اطمینان حاصل کنید که در مرحله بعد قدرت به برد (و متعاقباً راننده پله ای) قبل از موتور داده می شود ، زیرا ممکن است داخلی تراشه را با ولتاژ اضافی خراب کنید.

6. در نهایت ، با استفاده از گیره تمساح یا سیم های دیگر ، ولتاژ خروجی دوم را به موتور IN SERIES وصل کنید. مجدداً مطمئن شوید که از خروجی مناسب درایور استپر استفاده می کند.

مرحله 5: نتیجه گیری

و آن را در اختیار دارید ، یک موتور پله ای در حال اجرا که مراحل آن بر اساس ورودی سیم داده شده به راننده پله متفاوت است. به دلیل زمان محدود ، ما نتوانستیم اما می خواستیم از Python برای تبدیل کد G به چرخه های ساعت استفاده کنیم که می تواند در اتصال با چندین موتور برای ایجاد یک ماژول چند محور استفاده شود. ما همچنین نتوانستیم با موفقیت حالت پایانی 1/16 نهایی (دقیق ترین) را به طور مداوم اجرا کنیم. این احتمالاً به این دلیل بود که دستگاه دولتی ما گرفتار شده یا قبل از برخورد با این مرحله به طور خودکار تنظیم مجدد شده است ، حتی زمانی که ورودی های سوئیچ ما درست بودند.

این هم لینک ویدیوی نهایی:

drive.google.com/open؟id=1jEnI3bdv_hVR-2FiZinzCbqi8-BS3Pwe