מנוע צעד 28BYJ-48 5V ומנהג A4988: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

תמיד רצית לגרום לרובוט להסתובב בזווית מדויקת תוך שימוש במספר יציאות של Arduino או מיקרו: ביט? כל זה בזול? זה ההנחיה עבורך! במדריך זה נראה כיצד להניע מנוע צעד זול מאוד באמצעות 2 יציאות של הבקר שלנו ודורש רק אספקת חשמל של 5V!

עשיתי זאת להוראה לאחר שנאבקתי קצת באיסוף המידע, לפעמים נתקלתי במידע שגוי, ורציתי להציל אחרים מלעבור את אותו תהליך.

אבל לפני שמתחילים, למה אילוץ כזה?

• למה 5V: כי אני רוצה לשלב את זה ברובוט נייד שיפעל רק עם סוללת ליתיום 3.7 שאוכל להוציא 5V עם בוסטר.
• למה להשתמש ב- A4988 ולא ב- ULN2003 שמגיע לעתים קרובות עם מנוע 28BYJ? כי ראשית, הוא דורש 4 כניסות. לכן השימוש ב- A4988 גורם לנו לחסוך 2 מתפוקות הבקר היקרות שלנו (ואם אתה אוהב לעבוד עם המיקרו: ביט כמוני אז היציאות האלה יקרות …)! אבל יש עוד! היכולת להניע את המנוע רק על ידי מתן המדרגות כדחפים גבוהים, נותנת לנו את האפשרות להניע את המנוע באמצעות PWM פשוט. על ידי קביעת מחזור העבודה ל -50%, שינוי תדירות ה- PWM ישנה את מהירות הסיבוב של המנוע. למה זה נהדר? כי אם אתה רוצה להגדיר את מהירות המנוע שלי ואז להמשיך ולשלוט בדברים אחרים בעזרת הארדואינו או המיקרו: ביט, אז אתה יכול פשוט להגדיר את ה- PWM שלי ולשכוח אותו, מה שיהפוך את הקוד שלך לקריא הרבה יותר ולחיים שלך כל כך הרבה. קל יותר (למשל אם אתה רוצה לבנות רובוט כזה).

אז בואו נתחיל !

אספקה

להלן מה שתזדקק להדרכה זו:

• 1x מנוע צעד 28BYJ
• דרייבר A4988
• 1x קרש לחם או לוח אב טיפוס, קבל וכמה חוטים
• מיקרו: סיביות ולוח הרחבה או Arduino
• ספק כוח 5V (+3.3V אם אתה משתמש ב- Micro: bit). לשם כך השתמשתי בסוללת ליתיום 18650 ובמגן סוללה.
• 1x מולטימטר

שלב 1: הכרת המערכת שלנו

הדבר הראשון שהייתי ממליץ להתחיל איתו יהיה ללמוד עוד על מנועי צעד ועל הנהג A4988. היי, אבל למה אנחנו צריכים את הנהג הזה? האם נוכל לשלוט על מנוע צעד ללא נהג? התשובה היא לא. לוחות כמו Micro: bit ו- Arduino טובים בעיבוד מידע אך לא בנפקת זרם רב, ואתה צריך זרם בכדי לבצע מהלך מנוע צעד. למידע נוסף על אופן הפעולה של המנוע והנהג זו ההתייחסות שהייתי ממליץ עליה. הוא סינתטי אך מכיל גם את רוב המידע שתזדקק לו לחיווט.

אבל חכה לפני שתנסה לחבר משהו! האם 28BYJ מותאם ל- A4988? אם תעשה חיפוש מהיר, תראה שמנוע זה מגיע לעיתים רחוקות עם A4988 כנהג. אם תקרא היטב את ההפניה הקודמת אולי תראה מדוע: המדרגה שלנו היא מנוע חד קוטבי בעוד A4988 מיועד להניע מנועים דו קוטביים, אז נצטרך לפרוץ קצת את המנוע שלנו!

שלב 2: פריצת המנוע

כדי להפוך את המנועים שלך תואמים לנהג המנוע פשוט הוצא את החוט האדום מהמחבר הלבן. כדי לעשות את זה לחתוך את המחבר כדי להסיר את החוט האדום ולחתוך את החוט האדום של המנוע. לאחר מכן החלף את הכבל הצהוב והורוד במחבר. שמור את החוט האדום והמחבר לשלב הבא!

כדי להוציא כבל מהמחבר דחוף את החוט שברצונך להסיר במחבר ולאחר מכן דחף פנימה את הכלי המתכתי הנראה על המחבר פנימה בעזרת כלי חד (למעלה תמונה שבה אני עושה זאת בעזרת הסכין האהובה עליי, ה - opinel!), ולבסוף למשוך ולבסוף כל העניין צריך לצאת כמו בתמונה למעלה. התמונה האחרונה מראה כיצד המחבר צריך להיראות בסוף השינויים האלה: סדר הכבל במחבר צריך להיות כתום/ורוד/צהוב/כחול.

(נ.ב.: באינטרנט תמצא כמה הדרכות המצביעות על כך שאתה צריך להסיר את החוט האדום מהמנוע ואז לגרד את הלוח המודרני, שכח מזה, זה לא הכרחי. אין טעם?)

שלב 3: הגדרת מנהל ההתקן

עכשיו … הגיע הזמן לנהוג במנוע הזה עם הנהג? עדיין לא מצטער! אתה רואה את הבורג בלוח A4988? טוב נצטרך להתעסק עם זה. בורג זה בעצם מאפשר לך להגדיר כמה זרם יעבור בסלילי המנוע שלך. במקרה שלנו, בעוד אספקת החשמל שלנו נותנת 5V ולסלילי המנוע שלנו יש התנגדות של 50 אוהם, הזרם שלנו לא יעלה על 100mA, שאמור להיות נתמך על ידי המנוע כדי שבסופו של דבר תוכל לדלג על שלב זה. עם זאת, אם אתה כמוני ושאתה רוצה שתנוע רק לקחת כמה זרם שהוא צריך אז עקוב אחריו.

אז כדי להגדיר את מנהל ההתקן, בצע את שיטה 2 של מאמר זה עם התאמות אלה (כפי שמופיע בתמונה למעלה)

1. השתמש ב- 5V ממגן הסוללה הן להיגיון והן לקלט הכוח המנוע (אומרים ש- VMOT זקוק ליותר מ 8V אך 5V עובד!). 2 סיכות ה- GND בלוח מחוברות, כך שאין צורך לחבר את שתיהן לקרקע הסוללה.
2. חבר גם את סיכות STEP ו- DIR ל- 5V (לא ל- Arduino כפי שמוצג במאמר שהוזכר)
3. בעת הגדרת המולטימטר, הגדרתי את הזרם ל- 50mA שהספיק להנעת המנועים שלי באמצעות חצי צעדים (עוד על כך בשלב הבא). כדי לחבר את המולטימטר שלי כדי למדוד את הזרם בסליל המנוע, כפי שניתן לראות בתמונה למעלה, ניתקתי את החוט הצהוב מהמחבר והכנסתי את החוט האדום, כדי שאוכל לשים את המולטימטר שלי מהאדום ל החוט הצהוב למדידת הזרם.

שלב 4: שליטה על המנוע

זהו, אנחנו כמעט מוכנים להפוך את המנוע שלנו לסיבוב. הדברים היחידים לעשות הוא:

1. להסיר את המולטימטר שלנו מהמערכת שלנו אם עדיין לא נעשה,
2. חבר את MS1 ל- 5V מה שיגרום לנהג להשתמש בחצי צעדים (התקשיתי לגרום לרובוט להסתובב עם שלבים מלאים על 5V. אבל כחלק מהמטרה שלי היה לגרום לכל לפעול על 5V קיבלתי להקריב קצת מהירות וכדי להשיג קצת דיוק),
3. לספק לסיכות STEP ו- DIR את מה שאנחנו רוצים מהבקר שלנו.

לאחר מכן: אם אתה רוצה לשלוט על המנוע באמצעות Arduino, פשוט עקוב אחר המאמר כאן שבו תמצא קוד לדוגמה. אם אתה רוצה לשלוט בזה באמצעות המיקרו: ביט, הישאר איתי עוד קצת.

Micro: bit, כמו Arduino, מגיע עם GPIOs. לכן, ברגע שנפעיל אותו (עם 3.3V!), נוכל לתכנת אותו לפלט STEP ו- DIR. למרות שנראה שיש הרבה תשומות ותפוקות, הזהר כי למעשה רבות מהן כבר שמורות למטרות אחרות. תוכל ללמוד עוד על כך במאמר זה. תוכלו לראות במאמר זה שלמעשה רבים מהכניסות/יציאות משותפים עם התצוגה, ולכן, אם תרצו להשתמש באלה, יהיה עליכם לכבות את התצוגה. אבל בואו לא נכבה את התצוגה! אז באילו סיכות נוכל להשתמש? אשתמש בסיכות 2 ו -8 מכיוון שלא אשתמש ברפידות (סיכה 2).

חבר את פין 2 של המיקרו: ביט ל- STEP, סיכה 8 ל- DIR, העלה את התוכנית המצורפת באמצעות עורך המיקרו: פייתון האהוב עליך (השתמשתי ב- mu-editor). תוכנית זו בעצם מגדירה PWM על סיכה 2 עם פרק זמן של 1 אלפית השנייה (ומחזור עבודה של 50%), והמנוע שלך אמור להסתובב. הגדר את סיכה 8 ל -0 או 1 כדי לגרום לזה להסתובב כך או אחרת ולשנות את התקופה כדי לגרום לו להפוך את המהירות שאתה רוצה (כל עוד אתה לא רוצה שזה יעבור מהר מדי … בשבילי דופק כל אלפית השנייה הייתה קרובה למהירות המרבית שיכולתי להגיע אליה).

כדי להפוך את הדברים לקצת יותר קומפקטיים ולעלות אותו בקלות על רובוט נייד הכנתי לוח קטן. הלוח מוצג בתמונה למעלה. בתמונה יש חוט סגול העובר מ- VMOT ל- VDD שמתחבא בצל. כמו כן, החוט הצהוב שעובר מ- SLP ל- RST למעשה אינו מולחם, אני פשוט שם אותו לשם לייצג את הלחמה ששמתי על גב הלוח כדי לחבר את 2 הפינים האלה. הערה: גוף קירור בדרך כלל אינו נדרש במערכת כזו, מכיוון שאנו מציירים הרבה, הרבה פחות מ- 1A.

זהו, אני מקווה שההנחיה הזו תעזור לרבים מכם ליהנות מהעוצמה של מנוע צעד בפרויקטים שלכם.