Dispositiu de prova del motor pas a pas: 3 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Tenia poca o cap experiència conduint motors pas a pas, de manera que abans de dissenyar, imprimir, muntar i programar el rellotge analògic de correcció automàtica "Antique" (https://www.instructables.com/id/Antique-Auto-Correcting-Analog-Clock/) amb un motor pas a pas, vaig decidir dissenyar i provar el programari mitjançant un dispositiu de prova molt més senzill. Si, com jo, teniu poca o cap experiència amb els motors pas a pas, esperem que aquest breu instructable amb codi font us ajudi.

El dispositiu de prova requereix els components següents:

• Una placa de prototipatge.
• Un Adafruit Feather ESP32 amb capçaleres femenines.
• Una placa controladora pas a pas basada en l'ULN2003.
• Un motor pas a pas de 28VYJ-48 de 5vdc.
• Alguns cables de pont masculí a femení.
• Una bateria de liti Adafruit de 3,7 vdc.
• Una mà indicadora impresa en 3D.

El controlador pas a pas, el motor pas a pas i els cables de pont que he utilitzat s’inclouen en un paquet de 5 que he comprat com a kit en línia (busqueu "TIMESETL 5pcs DC 5V Motor pas a pas 28BYJ-48 + 5pcs ULN2003 placa de controladors + 40pcs masculí femella cable de cable de pont ").

La bateria és opcional. Tingueu en compte que les sortides de la bateria són de 3,7 vdc, però la placa del controlador pas a pas i el pas a pas són de 5 vdc. L’aparell de prova funcionarà només amb la bateria, fins i tot amb una tensió més baixa.

He inclòs un vídeo que mostra els passos necessaris per descarregar el programari a l'ESP32, connectar l'ESP32 al controlador del motor pas a pas i connectar el motor pas a pas i la bateria.

Pas 1: cablejat

He utilitzat els cables de pont masculí / femení inclosos al kit per connectar el dispositiu de prova. Són necessaris sis cables i s’insereixen de la manera següent:

1. ESP32 pin 14 (mascle) al pas de placa IN4 (femella).
2. ESP32 pin 32 (mascle) al pas de placa IN3 (femella).
3. ESP32 pin 15 (mascle) al pas de placa IN2 (femella).
4. ESP32 pin 33 (mascle) al pas de placa IN1 (femella).
5. PIN ESP32 "GND" (mascle) al pas "-" de la placa pas a pas (femella).
6. ESP32 pin "USB" (mascle) per al funcionament USB O "BAT" (mascle) per al funcionament de la bateria, al pin de la placa pas a pas "+" (femella).

Un cop inserits i comprovats de nou, connecteu el cable del motor pas a pas al connector de la placa del controlador del motor pas a pas. El connector està teclat i només s’adapta a un sentit.

Finalment, si utilitzeu una bateria, connecteu-la al connector de la bateria ESP32.

Pas 2: indicador

Per a un indicador del motor pas a pas, vaig dissenyar i vaig imprimir en 3D una mà indicadora "Hand.stl". Vaig imprimir la mà indicadora a una alçada de la capa de.15 mm, un 20% d’ompliment sense suports, i després la vaig prémer sobre l’eix del motor pas a pas.

Com a alternativa, es poden utilitzar cintes, cartrons o altres materials com a indicadors.

Pas 3: programari

Vaig escriure el programari de proves stepper a l'entorn Arduino 1.8.5. Si encara no ho heu fet, descarregueu l'entorn Arduino i els controladors USB necessaris a l'ordinador i instal·leu-los. A més, visiteu el lloc web d'Adafruit per obtenir programari addicional relacionat amb Adafruit ESP32. He trobat que aquest enllaç és molt útil: Adafruit ESP32 i Arduino Environment.

Amb un cable USB connectat entre l'ordinador i l'ESP32 i "Stepper.ino" carregat a l'entorn Arduino, descarregueu "Stepper.ino" a l'ESP32.

Un cop descarregat, el pas a pas hauria de passar 6 graus una vegada per segon.

Vaig escriure aquest programari de prova per dos motius; primer, per aprendre a conduir un motor pas a pas, i segon, per convertir els 4096 passos per rotació del motor pas a pas en 60 "segons" de 6 graus per al rellotge.

La funció "Step (nDirection)" condueix el motor pas a pas. Aquesta funció manté una variable sencera local (estàtica) "nPhase", que s'incrementa o disminueix en una (cada vegada que es crida la funció), d'acord amb el signe de l'argument de funció nDirection. Aquesta variable té un rang limitat de 0 a 7, que, quan s’utilitza junt amb l’interruptor de la caixa, condueix les fases del motor d’acord amb les especificacions del fabricant per a cada pas.

La funció "Actualitza ()" determina quan i quants passos cal fer per a cada tick per espaiar uniformement 60 tick per 360 graus de rotació. Aquesta funció fa passar el motor pas a pas 68 o 69 passos per a cada tick. Per exemple, si la funció només utilitza 68 passos per tick, llavors (68 passes * 60 tick) = 4080 passos no serien suficients per completar els 360 graus de rotació (recordeu que el pas a pas requereix 4096 passos per 360 graus de rotació). I si la funció utilitza 69 passos per tick, llavors (69 passes * 60 tick) = 4140 serien massa passos. L’algoritme senzill que he escrit distribueix de manera uniforme els ticks de 68 i 69 passos al llarg de la rotació de 360 graus i pot determinar quin sentit de rotació és més ràpid fins al segon recompte desitjat (que s’utilitza al rellotge).

I és així com vaig dissenyar i provar el programari del rellotge analògic de correcció automàtica 'Antique'.

Si teniu suggeriments i / o preguntes, no dubteu a comentar i faré tot el possible per respondre.