28BYJ-48 5V pakāpju motors un A4988 draiveris: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Vai esat kādreiz gribējuši panākt, lai robots griežas precīzā leņķī, izmantojot tikai dažas jūsu Arduino vai micro: bit izejas? Tas viss par lētu? Tas jums ir pamācāms! Šajā pamācībā mēs redzēsim, kā vadīt ļoti lētu soļu motoru, izmantojot tikai 2 mūsu kontrollera izejas un kam nepieciešama tikai 5 V barošana!

Es padarīju to pamācāmu pēc tam, kad biju mazliet pacīnījies par informācijas apkopošanu, dažreiz paklupdams pie dezinformācijas, un vēlējos glābt citus no tāda paša procesa.

Bet pirms sākuma, kāpēc šāds ierobežojums?

• Kāpēc 5 V: jo es vēlos to integrēt mobilajā robotā, kas darbosies tikai ar 3,7 litija akumulatoru, kuru es varu iegūt 5 V ar pastiprinātāju.
• Kāpēc izmantot A4988, nevis ULN2003, kas bieži tiek piegādāts kopā ar 28BYJ motoru? Jo, pirmkārt, tam ir vajadzīgas 4 ieejas. Tāpēc, izmantojot A4988, mēs ietaupām 2 no mūsu vērtīgajām kontrollera izejām (un, ja jums patīk strādāt ar mikro: bit, kā es daru, tad šīs izejas ir vērtīgas …)! Bet ir vairāk! Spēja vadīt motoru, vienkārši norādot soļus kā lielus impulsus, dod mums iespēju vadīt motoru ar vienkāršu PWM. Nosakot darba ciklu līdz 50%, mainot PWM frekvenci, mainīsies motora rotācijas ātrums. Kāpēc tas ir lieliski? Jo, ja jūs vēlaties iestatīt manu motora ātrumu un pēc tam turpināt kontrolēt citas lietas ar manu Arduino vai micro: bit, tad jūs varat vienkārši iestatīt manu PWM un aizmirst par to, kas padarīs jūsu kodu daudz lasāmāku un jūsu dzīvi tik daudz vieglāk (piemēram, ja vēlaties izveidot šādu robotu).

Tātad, sāksim!

Piegādes

Lūk, kas jums būs nepieciešams, lai iegūtu šo pamācību:

• 1x 28BYJ soļu motors
• 1x A4988 vadītājs
• 1x maizes dēlis vai prototipēšanas dēlis, kondensators un daži vadi
• Mikro: bits un pagarinājuma dēlis vai Arduino
• 5 V barošanas avots (+3,3 V, ja izmantojat Micro: bit). Šim nolūkam es izmantoju 18650 litija akumulatoru un akumulatora vairogu.
• 1x multimetrs

1. darbība. Iepazīstiet mūsu sistēmu

Pirmā lieta, ko es ieteiktu sākt, būtu uzzināt vairāk par soļu motoriem un A4988 draiveri. Hei, bet kāpēc mums vajadzīgs šis vadītājs? Vai mēs varētu vadīt pakāpju motoru bez vadītāja? Atbilde ir nē. Dēļi, piemēram, Micro: bit un Arduino, labi apstrādā informāciju, bet ne izdala daudz strāvas, un jums ir nepieciešama strāva, lai pārvietotos pakāpju motors. Lai uzzinātu vairāk par to, kā darbojas gan motors, gan vadītājs, es ieteiktu šo atsauci. Tas ir sintētisks, taču tajā ir arī lielākā daļa elektroinstalācijai nepieciešamās informācijas.

Bet pagaidiet, pirms mēģināt kaut ko pieslēgt vadam! Vai 28BYJ ir pielāgots A4988? Veicot ātru meklēšanu, jūs redzēsiet, ka šī motora draiveris A4988 tiek piegādāts reti. Ja jūs rūpīgi izlasīsit iepriekšējo atsauci, jūs varētu saprast, kāpēc: mūsu solis ir vienpolārs motors, bet A4988 ir paredzēts bipolāru motoru darbināšanai, tāpēc mums būs mazliet jāuzlauza mūsu motors!

2. darbība: uzlaužot motoru

Lai jūsu motori būtu saderīgi ar motora draiveri, vienkārši noņemiet sarkano vadu no baltā savienotāja. Lai to izdarītu, nogrieziet savienotāju, lai noņemtu sarkano vadu, un nogrieziet motora sarkano vadu. Pēc tam apmainiet savienotāja dzelteno un rozā kabeli. Saglabājiet sarkano vadu un savienotāju nākamajam solim!

Lai izvilktu kabeli no savienotāja, piespiediet savienotājā vadu, kuru vēlaties noņemt, un pēc tam ar asu instrumentu iespiediet savienotājā redzamo metāla uzgali (iepriekš ir attēls, kurā es to daru ar savu iecienītāko nazi, opinel!), un visbeidzot pavelciet un galu galā visam vajadzētu iznākt tāpat kā attēlā iepriekš. Pēdējais attēls parāda, kā savienotājam vajadzētu izskatīties šo modifikāciju beigās: savienotāja kabeļa secībai jābūt oranžai/rozā/dzeltenai/zilai.

(PS: tiešsaistē jūs atradīsit dažas pamācības, kas norāda, ka jums ir jāatkausē sarkanais vads no motora un pēc tam jāsaskrāpē PCB, aizmirstiet par to, tas nav nepieciešams. Bezjēdzīgi?)

3. darbība: draivera iestatīšana

Tagad … laiks vadīt šo motoru kopā ar vadītāju? Vēl nav žēl! Vai redzat skrūvi uz A4988 tāfeles? Nu mums nāksies ar to muldēt. Šī skrūve būtībā ļauj jums iestatīt, cik daudz strāvas iet caur jūsu motora spoles. Mūsu gadījumā, lai gan mūsu barošanas avots nodrošina 5 V spriegumu un mūsu spoles motorā ir 50 omi, mūsu strāva nebūs lielāka par 100 mA, kas būtu jāatbalsta motoram, lai jūs galu galā varētu izlaist šo soli. Tomēr, ja jūs esat tāds kā es un vēlaties, lai motors patērētu tikai tik daudz strāvas, cik nepieciešams, tad sekojiet līdzi.

Tātad, lai iestatītu draiveri, ievērojiet šī raksta 2. metodi ar šiem pielāgojumiem (kā parādīts attēlā iepriekš)

1. Izmantojiet 5V no akumulatora vairoga gan loģikai, gan motora ieejai (tiek teikts, ka VMOT ir nepieciešami vairāk nekā 8 V, bet 5 V darbojas!). 2 GND tapas uz tāfeles ir savienotas, tāpēc nav nepieciešams tās abas savienot ar akumulatora zemi.
2. Pievienojiet STEP un DIR tapas arī 5V (nevis Arduino, kā parādīts atsauces rakstā)
3. Iestatot multimetru, es iestatīju strāvu uz 50 mA, kas bija pietiekami, lai darbinātu motorus, izmantojot pussoļus (vairāk par to nākamajā solī). Lai savienotu savu multimetru, lai izmērītu strāvu motora spolē, kā redzams iepriekš redzamajā attēlā, es atvienoju dzelteno vadu no savienotāja un ievietoju sarkano vadu, lai es varētu novietot savu multimetru no sarkanā uz dzeltenais vads strāvas mērīšanai.

4. darbība: motora vadība

Tieši tā, mēs esam gandrīz gatavi pagriezt motoru. Vienīgais, kas jādara, ir:

1. lai noņemtu mūsu multimetru no mūsu sistēmas, ja tas vēl nav izdarīts,
2. savienojiet MS1 ar 5 V, kas liks vadītājam izmantot pussoļus (man bija grūtības panākt, lai robots pagrieztos ar pilniem soļiem uz 5 V. Bet kā daļa no mana mērķa bija panākt, lai viss darbotos ar 5 V, es piekritu upurēt nedaudz ātruma un lai iegūtu zināmu precizitāti),
3. nodrošiniet STEP un DIR tapas ar to, ko mēs vēlamies no mūsu kontroliera.

Tad: ja vēlaties vadīt motoru, izmantojot Arduino, vienkārši izpildiet šeit esošo rakstu, kur atradīsit koda paraugu. Ja vēlaties to kontrolēt ar micro: bit, tad palieciet pie manis nedaudz ilgāk.

Micro: bit, tāpat kā Arduino, nāk ar GPIO. Tāpēc, kad mēs to barojam (ar 3.3 V!), Mēs varam to ieprogrammēt, lai izvadītu STEP un DIR. Lai gan šķiet, ka ir daudz ieeju un rezultātu, jābrīdina, ka patiesībā daudzi no tiem jau ir rezervēti citiem mērķiem. Jūs varat uzzināt vairāk par to šajā rakstā. Šajā rakstā redzēsit, ka patiesībā daudzas ieejas/izejas tiek koplietotas ar displeju, un tādēļ, ja vēlaties tās izmantot, displejs ir jāizslēdz. Bet neizslēdzam displeju! Tātad, kuras tapas mēs varam izmantot? Es izmantošu tapas 2 un 8, jo neizmantoju spilventiņus (2. tapa).

Pievienojiet micro: bit 2. tapu pie STEP, 8. tapu pie DIR, augšupielādējiet pievienoto programmu, izmantojot savu iecienītāko micro: python redaktoru (es izmantoju mu-editor). Šī programma būtībā nosaka PWM uz tapas 2 ar 1 milisekundes periodu (un 50% darba ciklu), un jūsu motoram vajadzētu griezties. Iestatiet tapu 8 uz 0 vai 1, lai tā pagrieztos vienā vai otrā virzienā, un mainiet periodu, lai tas pagrieztu vēlamo ātrumu (ja vien jūs nevēlaties, lai tas iet pārāk ātri… man pulss bija katra milisekunde tuvu) līdz maksimālajam ātrumam, ko varēju sasniegt).

Lai padarītu lietas nedaudz kompaktākas un ērti to varētu uzņemt mobilajā robotā, es izveidoju nelielu dēli. Dēlis ir parādīts attēlā iepriekš. Attēlā ir purpursarkans vads, kas iet no VMOT uz VDD un slēpjas ēnā. Arī dzeltenais vads, kas iet no SLP uz RST, faktiski nav pielodēts, es to vienkārši ievietoju, lai attēlotu lodējumu, ko es ievietoju tāfeles aizmugurē, lai savienotu šīs 2 tapas. Piezīme. Šādai sistēmai radiators parasti nav vajadzīgs, jo mēs zīmējam daudz, daudz mazāk par 1A.

Tieši tā, es ceru, ka šī pamācība palīdzēs daudziem no jums savos projektos izbaudīt pakāpju motora spēku.