Mòdul del projecte final Stepper Driver: 5 passos

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

A càrrec del marquès Smith i Peter Moe-Lange

Pas 1: Introducció

En aquest projecte, hem utilitzat un controlador pas a pas per controlar un motor pas a pas per girar. Aquest motor pas a pas és capaç de moure’s a intervals molt precisos i a diferents velocitats. Hem utilitzat una placa Basys 3 FPGA per enviar un senyal al controlador pas a pas i al motor a través d’un mitjà de placa.

S'introdueix una funcionalitat addicional amb commutadors que corresponen a les entrades del controlador pas a pas. Quan funcionem correctament, els nostres intervals de moviment del motor es basarien en la màquina d’estats implementada mitjançant entrades de cable i codi HDL, des del moviment complet de pas 1/1 fins al moviment de pas 1/16. El nostre restabliment és simplement un "error"; és a dir, si passa qualsevol cosa no desitjada dins de la màquina d'estats, el controlador predeterminarà el motor amb la configuració d'interval de moviment més alta.

Pas 2: materials

Aquests són els materials que necessiteu per configurar:

A4988 Controlador pas a pas

Motor pas a pas Nema 17 (Hem utilitzat un model de 4 fils, un model de 6 fils necessitarà més entrades i codi per a la funcionalitat de potència / parell variable)

Qualsevol tauler estàndard

Cables de pont estàndard

Font d'alimentació variable (per a aquest projecte, els rangs de potència són una mica específics i sensibles per a un rendiment òptim)

Cinta (o senyal d'algun tipus per veure els passos del motor més nets)

Clips de cocodril (per connectar la placa a la font d'alimentació, tot i que, per descomptat, es pot fer de diverses maneres)

Pas 3: disseny d'esquemes, codis i blocs

Enllaç de codi:

Aquest codi és una implementació d’un mòdul PWM; un que pren entrades i sortides de rellotge digital i de servei i un cicle "on" i "off" que simula les entrades analògiques. El nostre component del controlador pas a pas pren aquesta sortida com a entrada i l’utilitza per accionar el motor per passos.

Exempció de responsabilitat: Tot i que inicialment vam utilitzar el codi VHDL del rellotge donat i el vam modificar lleugerament perquè s’executés al nostre pas a pas, no tenia la funcionalitat completa que necessitàvem per utilitzar els intervals. El codi que es troba a la part "font" del fitxer mostra l'organització i l'autor amb el nom de Scott Larson; tanmateix, hem afegit a la màquina d'estats que hem creat al final (al mateix fitxer pwm) que modula els cicles d'encesa i apagada del rellotge.

Pas 4: Muntatge

1. Mitjançant 2 cables jumper, connecteu les dues sortides PMOD a la placa de control. Aquests són per al senyal pwm_out i el vostre senyal direccional que es connectarà indirectament al controlador pas a pas.

2. Utilitzant 3 cables Jumper i, preferiblement, les mateixes columnes PMOD per simplificar, connecteu les vostres sortides de "precisió" a la placa. Aquests cables serveixen per definir quin estat de pas es desencadena utilitzant de nou les entrades del controlador de pas

3. Utilitzant un connector de 4 enclavaments, connecteu el motor de 4 fils a la placa de control. Assegureu-vos que l'ordre sigui el mateix que es dóna a la configuració de la mostra; això és important en cas contrari, pot fer explotar el xip.

4. Utilitzeu un segon connector de 4 encrespaments, connecteu el primer al segon.

5. Suposant que utilitzeu una font d'alimentació de doble sortida (2 nivells de voltatge / ampli separats), connecteu la sortida VCC de la placa a la placa de configuració tal com es mostra. NOTA: Assegureu-vos que la placa (i, posteriorment, el controlador de pas a pas) es dóna poder abans del motor al següent pas, ja que podríeu destruir els components interns del xip amb l'excés de tensió.

6. Finalment, mitjançant els clips de cocodril o algun altre cable, connecteu la segona tensió de sortida al motor EN SÈRIE. Assegureu-vos de nou que s’utilitza la sortida adequada al controlador pas a pas.

Pas 5: Conclusió

I ja ho teniu, un motor pas a pas en funcionament que varia els seus passos en funció de l’entrada de fil que es dóna al controlador pas a pas. A causa del nostre temps limitat, no hem estat capaços, però hem volgut utilitzar Python per traduir el codi G en cicles de rellotge que després es poguessin utilitzar en unió amb diversos motors per crear un mòdul multi-eix. Tampoc hem estat capaços d’aconseguir que el mode pas a pas final 1/16 (el més precís) s’executés de manera constant. Probablement es degué atrapat o restablert automàticament a la nostra màquina d’estat abans d’arribar a aquesta etapa, fins i tot quan les nostres entrades de commutador eren certes.

Aquí teniu l’enllaç final del vídeo:

drive.google.com/open?id=1jEnI3bdv_hVR-2FiZinzCbqi8-BS3Pwe