Stepper Motor Test Fixture: 3 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Man nebija praktiskas pieredzes vadīt soļu motorus, tāpēc pirms antīkās automātiskās koriģējošā analogā pulksteņa izstrādes, drukāšanas, salikšanas un programmēšanas (https://www.instructables.com/id/Antique-Auto-Correcting-Analog-Clock/), izmantojot soļu motoru, es nolēmu izstrādāt un pārbaudīt programmatūru, izmantojot daudz vienkāršāku testa ierīci. Ja jums, tāpat kā man, ir maz vai nav pieredzes ar pakāpju motoriem, tad, cerams, šis īsais pamācības ar avota kodu palīdzēs.

Testa iekārtai nepieciešami šādi komponenti:

• Prototipēšanas dēlis.
• Adafruit Feather ESP32 ar sieviešu galviņām.
• Uz ULN2003 balstīta soļu kontroliera plate.
• 28BYJ-48 5vdc pakāpju motors.
• Daži džemperu vadi no vīriešu līdz sievietēm.
• Adafruit 3.7vdc litija akumulators.
• 3D drukāta indikatora roka.

Izmantotais soļu kontrolieris, pakāpju motors un džemperu vadi ir iekļauti 5 iepakojumos, kurus es iegādājos kā komplektu tiešsaistē (meklējiet "TIMESETL 5pcs DC 5V Stepper Motor 28BYJ-48 + 5pcs ULN2003 Driver Board + 40pcs Male Female Jumper Wire Cable ").

Akumulators nav obligāts. Ņemiet vērā, ka akumulatora izejas ir 3,7 V. Testa ierīce darbosies tikai no akumulatora enerģijas, pat pie zemāka sprieguma.

Esmu iekļāvis video, kurā parādītas darbības, kas nepieciešamas, lai lejupielādētu programmatūru ESP32, pievienotu ESP32 pakāpju motora kontrolierim un pievienotu pakāpju motoru un akumulatoru.

1. solis: Elektroinstalācija

Testa stiprinājuma vadīšanai es izmantoju komplektā iekļautos vīriešu / sieviešu džemperu vadus. Nepieciešami seši vadi, un tos ievieto šādi:

1. ESP32 tapa 14 (tēviņš) līdz pakāpiena dēļa tapai IN4 (sieviete).
2. ESP32 tapa 32 (tēviņš) līdz pakāpiena dēļa tapai IN3 (sieviete).
3. ESP32 tapa 15 (tēviņš) līdz pakāpiena dēļa tapai IN2 (sieviete).
4. ESP32 tapa 33 (tēviņš) līdz pakāpiena dēļa tapai IN1 (sieviete).
5. ESP32 tapa "GND" (tēviņš) līdz pakāpiena dēļa tapai "-" (sieviete).
6. ESP32 pin "USB" (male) USB darbībai VAI "BAT" (male) akumulatora darbībai, pakāpiena dēļa tapai "+" (sieviete).

Kad vadi ir ievietoti un divreiz pārbaudīti, pievienojiet pakāpju motora kabeli pakāpju motora vadības paneļa savienotājam. Savienotājs ir atslēgts un derēs tikai vienā virzienā.

Visbeidzot, ja izmantojat akumulatoru, pievienojiet to ESP32 akumulatora savienotājam.

2. solis: indikators

Indikatoram uz soļa motora es izveidoju un 3D izdrukāju indikatora roku "Hand.stl". Es izdrukāju indikatora roku 0,15 mm slāņa augstumā, 20% pildījumu bez balstiem, pēc tam piespiedu to pie pakāpiena motora vārpstas.

Kā alternatīvu kā indikatoru var izmantot lenti, kartonu vai citu materiālu.

3. darbība: programmatūra

Es uzrakstīju soļu testa programmatūru Arduino 1.8.5 vidē. Ja vēl neesat to izdarījis, lejupielādējiet datorā Arduino vidi un nepieciešamos USB draiverus un instalējiet tos. Apmeklējiet arī Adafruit vietni, lai iegūtu papildu ar Adafruit ESP32 saistītu programmatūru. Es atklāju, ka šī saite ir ļoti noderīga: Adafruit ESP32 un Arduino Environment.

Ja starp datoru un ESP32 ir pievienots USB kabelis, un “Stepper.ino” ir ielādēts Arduino vidē, lejupielādējiet “Stepper.ino” uz ESP32.

Kad pakāpiens ir lejupielādēts, tam jāsper 6 grādi vienu reizi sekundē.

Es uzrakstīju šo testa programmatūru divu iemeslu dēļ; pirmkārt, lai uzzinātu, kā vadīt pakāpju motoru, un, otrkārt, lai pārvērstu 4096 soļus pa soļa motora rotāciju par 60 vienas sekundes 6 grādu "ērcēm" pulkstenim.

Funkcija "Step (nDirection)" virza pakāpju motoru. Šī funkcija saglabā lokālu (statisku) veselu skaitļu mainīgo "nPhase", kas tiek palielināts vai samazināts par vienu (katru reizi, kad funkcija tiek izsaukta), saskaņā ar funkcijas argumenta nDirection zīmi. Šis mainīgais ir ierobežots diapazonā no 0 līdz 7, kas, lietojot kopā ar korpusa slēdzi, vada motora fāzes saskaņā ar ražotāja specifikācijām katram solim.

Funkcija "Atjaunināt ()" nosaka, kad un cik soļu jāveic katrai ērcei, lai vienmērīgi novietotu 60 ērces uz 360 grādiem. Šī funkcija pakāpienveida motoru pakāpj vai nu 68, vai 69 soļus katrai ērcei. Piemēram, ja funkcija izmantoja tikai 68 soļus uz vienu ķeksīti, tad (68 soļi * 60 ērces) = 4080 soļi nebūtu pietiekami, lai pabeigtu 360 grādu rotāciju (atcerieties, ka solim ir nepieciešami 4096 soļi 360 grādu rotācijai). Un, ja funkcija izmanto 69 soļus uz vienu ķeksīti, tad (69 soļi * 60 ērces) = 4140 būtu pārāk daudz soļu. Manis uzrakstītais vienkāršais algoritms vienmērīgi sadala 68 un 69 soļu ērces pa visu 360 grādu rotāciju un var noteikt, kurš rotācijas virziens ir ātrākais līdz vēlamajam otrajam skaitlim (tiek izmantots pulkstenī).

Un tā es izstrādāju un pārbaudīju programmatūru “Antīkajam” automātiskās koriģēšanas analogajam pulkstenim.

Ja jums ir kādi ieteikumi un / vai jautājumi, lūdzu, komentējiet, un es darīšu visu iespējamo, lai atbildētu.