- Κινητήρας Stepper:
- Πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα Stepper ULN2003:
- Απαιτούμενα υλικά:
- Διάγραμμα κυκλώματος:
- Κωδικός και εξήγηση εργασίας:
Σε αυτό το σεμινάριο θα χρησιμοποιήσουμε το Interface Stepper Motor χρησιμοποιώντας MSP430. Το MSP-EXP430G2 είναι ένα Εργαλείο ανάπτυξης γνωστό ως LaunchPad που παρέχεται από το Texas Instruments για να μάθει και να εξασκηθεί στον τρόπο χρήσης των μικροελεγκτών τους. Αυτός ο πίνακας εμπίπτει στην κατηγορία Value Line MSP430, όπου μπορούμε να προγραμματίσουμε όλους τους μικροελεγκτές της σειράς MSP430. Εάν είστε νέοι στο MSP, ελέγξτε το ξεκίνημα με τον οδηγό MSP430.
Κινητήρας Stepper:
Το Stepper Motor είναι ένας τύπος DC Motor χωρίς ψήκτρες που μετατρέπει τους ηλεκτρικούς παλμούς σε ξεχωριστές μηχανικές κινήσεις. Ο άξονας ενός βηματικού κινητήρα περιστρέφεται σε διακριτά βήματα. Μπορούμε να πάρουμε ακριβή βήματα και ταχύτητα ανάλογα με τις ανάγκες μας.
Θα χρησιμοποιήσουμε 35BYJ46 διπολικό βηματικό κινητήρα που διατίθεται φθηνά στην αγορά. Έχει 6 καλώδια, αλλά έρχεται και με 5 καλώδια. Υπάρχουν 2 πηνία στον κινητήρα μας. Κάθε ένα έχει 3 καλώδια που βγαίνουν από αυτό. Από τα 3 καλώδια, το 1 είναι κεντραρισμένο, έτσι απομένουν 2 καλώδια συνδεδεμένα με πηνίο απευθείας. Συνολικά, έχουμε 4 καλώδια σήματος και 2 κεντραρισμένα καλώδια που συνδέονται με τροφοδοσία 5-12V.
Στην περίπτωση, εάν υπάρχουν συνολικά 5 καλώδια που βγαίνουν από τον κινητήρα, τότε 4 καλώδια είναι καλώδια σήματος και το 1 είναι κεντρικά κτυπημένο και στα δύο πηνία. Σαν αυτό.
Για να ελέγξετε ποιο σύρμα έχει κεντρικό κτύπημα ή ποιο είναι καλώδιο σήματος, πρέπει να ελέγξετε την αντίσταση των καλωδίων που βγαίνουν από τον κινητήρα. Έτσι, αυτά τα καλώδια, τα οποία συνδέονται με το ίδιο πηνίο, έχουν υψηλή τιμή αντίστασης σε σύγκριση με την αντίσταση του κεντρικού κτυπημένου.
Στο παραπάνω διάγραμμα, εάν έχουμε ελέγξει την τιμή αντίστασης των μπλε και κίτρινων καλωδίων και η αντίσταση μεταξύ τους είναι μεγαλύτερη από την τιμή μεταξύ του κίτρινου και του κόκκινου ή του μπλε και του κόκκινου. Έτσι, το κόκκινο είναι κεντραρισμένο σύρμα.
Έχουμε προηγουμένως διασυνδέσει το Stepper Motor με άλλους μικροελεγκτές:
- Interfacing Stepper Motor με το Arduino Uno
- Έλεγχος κινητήρα Stepper με Raspberry Pi
- Stepper Motor Interfacing με 8051 μικροελεγκτή
- Διασύνδεση Stepper Motor με μικροελεγκτή PIC
Ο κινητήρας Stepper μπορεί επίσης να ελεγχθεί χωρίς κανένα μικροελεγκτή, δείτε αυτό το κύκλωμα οδήγησης κινητήρα Stepper.
Πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα Stepper ULN2003:
Οι περισσότεροι κινητήρες stepper θα λειτουργούν μόνο με τη βοήθεια μιας μονάδας οδηγού. Αυτό συμβαίνει επειδή η μονάδα ελέγχου (στην περίπτωσή μας MSP) δεν θα μπορεί να παρέχει αρκετό ρεύμα από τους ακροδέκτες I / O για να λειτουργεί ο κινητήρας. Έτσι, θα χρησιμοποιήσουμε μια εξωτερική μονάδα, όπως η μονάδα ULN2003 ως stepper motor driver. Υπάρχουν πολλοί τύποι μονάδων οδηγού και η βαθμολογία ενός θα αλλάξει ανάλογα με τον τύπο του κινητήρα που χρησιμοποιείται. Η πρωταρχική αρχή για όλες τις μονάδες οδηγού θα είναι η πηγή / βύθιση επαρκούς ρεύματος για τη λειτουργία του κινητήρα.
Σε αυτό το έργο, θα χρησιμοποιήσουμε ULN2003 οδήγησης του κινητήρα IC. Το διάγραμμα καρφιτσών του IC δίνεται παρακάτω:
Θα χρησιμοποιήσουμε 4 θύρες εισόδου και 4 εξόδου εάν IC.
Απαιτούμενα υλικά:
- MSP430
- Κινητήρας Stepper 35BYJ46 ή 28-BYJ48
- ULN2003 IC
- Σύρματα
- Ψωμί
Διάγραμμα κυκλώματος:
Στο παραπάνω διάγραμμα, το καλώδιο RED του stepper δεν είναι συνδεδεμένο με το PIN5 του IC. Πρέπει να συνδεθεί με το 5V. Ο χρωματικός κωδικός του κινητήρα Stepper μπορεί να διαφέρει από τα χρώματα που δίνονται στο διάγραμμα κυκλώματος. Έτσι, συνδέστε τα καλώδια αφού ελέγξετε τα σωστά καλώδια σήματος.
Θα γράψουμε τον κωδικό μας χρησιμοποιώντας το Energia IDE. Είναι ίδιο με το Arduino IDE και εύκολο στη χρήση. Δείγμα κώδικα για την οδήγηση του stepper μπορείτε επίσης να βρείτε στο μενού του Arduino IDE.
Κωδικός και εξήγηση εργασίας:
Πριν ξεκινήσουμε τον προγραμματισμό με το MSP430, ας καταλάβουμε τι πρέπει να συμβεί πραγματικά στο πρόγραμμα. Θα χρησιμοποιήσουμε τη μέθοδο ακολουθίας 4 βημάτων, οπότε θα έχουμε τέσσερα βήματα για να πραγματοποιήσουμε μια πλήρη περιστροφή. Σκεφτείτε τα A, B, C και D ως τέσσερα πηνία
|
Βήμα |
Ενεργοποίηση καρφίτσας |
Ενεργοποιημένα πηνία |
|
Βήμα 1 |
6 και 7 |
Α και Β |
|
Βήμα 2 |
7 και 8 |
Β και Γ |
|
Βήμα 3 |
8 και 9 |
Γ και Δ |
|
Βήμα 4 |
9 και 6 |
Δ και Α |
Σε αυτό το σεμινάριο, θα γράψουμε τον κωδικό κινητήρα stepper MSP430. Το πλήρες πρόγραμμα μπορεί να βρεθεί στο τέλος του σεμιναρίου εξηγούνται παρακάτω μερικές σημαντικές γραμμές.
Ο αριθμός των βημάτων ανά περιστροφή για τον κινητήρα stepper υπολογίστηκε να είναι 32. ως εκ τούτου το εισάγουμε όπως φαίνεται στην παρακάτω γραμμή
const int ΒΗΜΑΤΑ = 32;
Στη συνέχεια πρέπει να δημιουργήσετε περιπτώσεις στις οποίες καθορίζουμε τις ακίδες στις οποίες έχουμε συνδέσει τον κινητήρα Stepper.
Stepper myStepper (ΒΗΜΑΤΑ, 6, 7, 8, 9);
Εφόσον χρησιμοποιούμε τη βιβλιοθήκη Stepper, μπορούμε να ρυθμίσουμε την ταχύτητα του κινητήρα χρησιμοποιώντας την παρακάτω γραμμή. Η ταχύτητα μπορεί να κυμαίνεται από 0 έως 200 για κινητήρες stepper 35BYJ46.
Mystepper.setSpeed (200);
Τώρα, για να κάνουμε τον κινητήρα να κινηθεί ένα βήμα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη γραμμή.
myStepper.step (ΒΗΜΑΤΑ)
Δεδομένου ότι έχουμε 32 βήματα και 64 ως σχέση μετάδοσης, πρέπει να μετακινήσουμε το 2048 (32 * 64 = 2048), για να κάνουμε μια πλήρη περιστροφή. Τώρα, ανεβάστε τον παρακάτω κώδικα και αλλάξτε το όχι. βημάτων ανάλογα με τις ανάγκες σας.
Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να συνδέσετε το stepper motor με έναν μικροελεγκτή PIC, τώρα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη δική σας δημιουργικότητα και να μάθετε εφαρμογές για αυτό. Υπάρχουν πολλά έργα εκεί έξω που χρησιμοποιούν ένα stepper κινητήρα.