28BYJ-48 Motor pas cu pas 5V și driver A4988: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Ați dorit vreodată să obțineți un robot care să se întoarcă la un unghi precis, folosind doar câteva ieșiri din Arduino sau micro: bit? Toate acestea la prețuri ieftine? Acesta este instructivul pentru tine! În acest instructable vom vedea cum să conducem un motor pas cu pas foarte ieftin folosind doar 2 ieșiri ale controlerului nostru și necesitând doar o sursă de alimentare de 5V!

Am făcut acest lucru instructiv după ce m-am străduit puțin să strâng informațiile, uneori împiedicându-mă de dezinformare și am vrut să-i salvez pe alții de la parcurgerea aceluiași proces.

Dar înainte de a începe, de ce o asemenea constrângere?

• De ce 5V: pentru că vreau să integrez acest lucru pe un robot mobil care va rula doar cu o baterie de litiu de 3,7 pe care o pot scoate de 5V cu un rapel.
• De ce să folosiți A4988 și nu ULN2003, care vine adesea cu motorul 28BYJ? Pentru că, mai întâi, necesită 4 intrări. Prin urmare, folosind A4988 ne face să salvăm 2 dintre prețioasele noastre ieșiri ale controlerului (și dacă vă place să lucrați cu micro: bit așa cum fac eu, atunci aceste ieșiri sunt prețioase …)! Dar mai sunt multe! A putea conduce motorul doar dând pașii ca impulsuri mari, ne oferă posibilitatea de a conduce motorul cu un PWM simplu. Fixând ciclul de funcționare la 50%, schimbarea frecvenței PWM va schimba viteza de rotație a motorului. De ce este grozav? Pentru că, dacă doriți să setați viteza motorului și apoi să continuați să controlați alte lucruri cu Arduino sau micro: bit, puteți pur și simplu să setați PWM-ul meu și să uitați de el, ceea ce va face codul dvs. mult mai ușor de citit și viața dvs. atât de mult mai ușor (de exemplu, dacă doriți să construiți un robot ca acesta).

Deci sa începem !

Provizii

Iată de ce veți avea nevoie pentru acest instructable:

• 1x motor pas cu pas 28BYJ
• 1x șofer A4988
• 1x panou sau placă de prototipare, un condensator și câteva fire
• Micro: bit și placa de extensie sau Arduino
• Alimentare 5V (+ 3,3V dacă utilizați Micro: bit). Pentru aceasta am folosit o baterie litiu 18650 și un scut de baterie.
• 1x multimetru

Pasul 1: Cunoașterea sistemului nostru

Primul lucru pe care aș recomanda-l pentru început ar fi să aflați mai multe despre motoarele pas cu pas și driverul A4988. Hei, dar de ce avem nevoie de acest șofer? Am putea controla un motor pas cu pas fără șofer? Raspunsul este nu. Plăcile precum Micro: bit și Arduino sunt bune la procesarea informațiilor, dar nu la prea mult curent și aveți nevoie de curent pentru a face o mișcare a motorului pas cu pas. Pentru a afla mai multe despre modul în care funcționează atât motorul, cât și șoferul, este recomandarea pe care aș recomanda-o. Este sintetic, dar conține, de asemenea, majoritatea informațiilor de care aveți nevoie pentru cablare.

Dar așteptați înainte de a încerca să conectați ceva! 28BYJ este adaptat la A4988? Dacă faceți o căutare rapidă, veți vedea că acest motor vine rar cu A4988 ca șofer. Dacă citiți cu atenție referința anterioară, ați putea vedea de ce: pasul nostru este un motor unipolar, în timp ce A4988 este proiectat să acționeze motoare bipolare, așa că va trebui să ne spargem puțin motorul!

Pasul 2: Spargerea motorului

Pentru a face motoarele compatibile cu driverul motorului, pur și simplu scoateți firul roșu din conectorul alb. Pentru a face, tăiați conectorul pentru a scoate firul roșu și tăiați firul roșu al motorului. Apoi schimbați cablul galben și roz de pe conector. Păstrați firul roșu și conectorul pentru pasul următor!

Pentru a scoate un cablu din conector, împingeți firul pe care doriți să îl scoateți în conector și apoi împingeți bița metalică vizibilă pe conector cu un instrument ascuțit (deasupra este o imagine în care fac asta cu cuțitul meu preferat, opinel!), și în cele din urmă trageți și în cele din urmă întregul lucru ar trebui să iasă ca în imaginea de mai sus. Ultima imagine arată cum ar trebui să arate conectorul la sfârșitul acestor modificări: ordinea cablului de pe conector ar trebui să fie portocalie / roz / galben / albastru.

(PS: online veți găsi câteva tutoriale care indică faptul că trebuie să desudați firul roșu de la motor și apoi să zgâriați PCB-ul, uitați de asta, nu este necesar. Inutil?)

Pasul 3: Setarea driverului

Acum … e timpul să conduci acest motor cu șoferul? Nu îmi pare rău încă! Vedeți șurubul de pe placa A4988? Ei bine, va trebui să ne lăudăm cu el. Acest șurub vă permite practic să setați cât de mult curent va trece prin bobinele motorului. În cazul nostru, în timp ce sursa noastră de alimentare dă 5V și bobinele noastre din motor au o rezistență de 50 Ohmi, curentul nostru nu va depăși 100mA, ceea ce ar trebui să fie susținut de motor, astfel încât să puteți sări peste acest pas. Cu toate acestea, dacă sunteți ca mine și doriți ca motorul să ia doar cât de mult curent are nevoie, atunci urmați.

Deci, pentru a seta driverul, urmați metoda 2 a acestui articol cu aceste adaptări (așa cum arată imaginea de mai sus)

1. Utilizați 5V din ecranul bateriei atât pentru intrarea logică, cât și pentru puterea motorului (se spune că VMOT are nevoie de mai mult de 8V, dar 5V funcționează!). Cei 2 pini GND de pe placă sunt conectați, deci nu este nevoie să le conectați pe amândouă la masa bateriei.
2. Conectați pinii STEP și DIR și la 5V (nu la Arduino așa cum se arată în articolul de referință)
3. Când am setat multimetrul, am setat curentul la 50mA, care a fost suficient pentru a-mi conduce motoarele folosind jumătăți de pași (mai multe despre asta în pasul următor). Pentru a conecta multimetrul meu pentru a măsura curentul în bobina motorului, după cum puteți vedea pe imaginea de mai sus, am deconectat firul galben de la conector și am introdus firul roșu, astfel încât să-mi pot pune multimetrul de la roșu la firul galben pentru a măsura curentul.

Pasul 4: Controlul motorului

Gata, suntem aproape gata să facem motorul să se întoarcă. Singurele lucruri de făcut sunt:

1. pentru a ne elimina multimetrul din sistem, dacă nu este deja făcut,
2. conectați MS1 la 5V, ceea ce va face ca șoferul să folosească jumătăți de pași (am avut probleme cu robotul să se întoarcă cu pași complet pe 5V. Dar, ca parte a obiectivului meu a fost să fac totul să ruleze pe 5V, am acceptat să sacrific un pic de viteză și pentru a câștiga o oarecare precizie),
3. furnizați pinii STEP și DIR cu ceea ce dorim de la controlerul nostru.

Apoi: dacă doriți să controlați motorul folosind Arduino, pur și simplu urmați articolul de aici, unde veți găsi un exemplu de cod. Dacă doriți să-l controlați cu micro: bit, rămâneți cu mine puțin mai mult.

Micro: bit, ca Arduino, vine cu GPIO-uri. Prin urmare, odată ce îl alimentăm (cu 3,3V!), Îl putem programa pentru a ieși STEP și DIR. Deși pare să existe o mulțime de intrări și ieșiri, fiți avertizat că, de fapt, multe dintre ele sunt deja rezervate pentru alte scopuri. Puteți afla mai multe despre acest lucru în acest articol. Veți vedea în acest articol că, de fapt, multe dintre intrări / ieșiri sunt partajate cu afișajul și, prin urmare, dacă doriți să le utilizați, va trebui să opriți afișajul. Dar să nu oprim afișajul! Deci, care pini putem folosi? Voi folosi pinii 2 și 8 deoarece nu voi folosi tampoanele (pinul 2).

Conectați pinul 2 al micro: bitului la STEP, pinul 8 la DIR, încărcați programul atașat folosind editorul dvs. preferat de micro: python (am folosit mu-editor). Acest program setează practic un PWM pe pinul 2 cu o perioadă de 1 milisecundă (și un ciclu de funcționare de 50%), iar motorul dvs. ar trebui să se rotească. Setați pinul 8 la 0 sau 1 pentru a-l face să se întoarcă într-un fel sau altul și schimbați perioada pentru a-l face să se întoarcă cu viteza dorită (atâta timp cât nu doriți să meargă prea repede … pentru mine un puls la fiecare milisecundă era aproape la viteza maximă pe care am putut-o atinge).

Pentru a face lucrurile puțin mai compacte și pentru a le îmbarca cu ușurință pe un robot mobil, am făcut o mică placă. Tabla este prezentată în imaginea de mai sus. În imagine există un fir purpuriu care merge de la VMOT la VDD care se ascunde în umbră. De asemenea, firul galben care merge de la SLP la RST nu este de fapt lipit, doar l-am pus acolo pentru a reprezenta lipirea pe care am pus-o pe spatele plăcii pentru a conecta acei 2 pini. Observație: radiatorul nu este în mod normal necesar cu un astfel de sistem, deoarece tragem mult, mult mai puțin de 1A.

Gata, sper că acest instructiv vă va ajuta pe mulți dintre voi să vă bucurați de puterea motorului pas cu pas în proiectele voastre.