28BYJ-48 5V Step Motor ve A4988 Sürücü: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Arduino veya micro:bit'inizin yalnızca birkaç çıkışını kullanarak hassas bir açıda dönmesi için bir robot elde etmek istediniz mi? Bütün bunlar ucuza mı? Bu sizin için öğretilebilir! Bu talimatta, kontrolörümüzün sadece 2 çıkışını kullanarak ve sadece 5V güç kaynağı gerektiren çok ucuz bir step motorun nasıl sürüleceğini göreceğiz!

Bilgi toplamak için biraz uğraştıktan sonra, bazen yanlış bilgilerle karşılaştıktan sonra bunu öğretilebilir hale getirdim ve başkalarını da aynı süreçten kurtarmak istedim.

Ama başlamadan önce, neden böyle bir kısıtlama?

• Neden 5V: Çünkü bunu, yalnızca 5V'luk bir güçlendirici ile çıkarabileceğim 3.7 lityum pil ile çalışacak bir mobil robota entegre etmek istiyorum.
• Neden genellikle 28BYJ motorla birlikte gelen ULN2003'ü değil de A4988'i kullanıyorsunuz? Çünkü ilk önce 4 giriş gerektirir. Bu nedenle A4988'i kullanmak, 2 değerli kontrolör çıkışımızdan tasarruf etmemizi sağlıyor (ve benim gibi micro:bit ile çalışmayı seviyorsanız, o zaman bu çıkışlar değerli…)! Ama dahası var! Sadece adımları yüksek darbeler olarak vererek motoru sürebilmek, bize motoru basit bir PWM ile sürme imkanı veriyor. Görev döngüsünü %50'ye sabitleyerek PWM'nin frekansını değiştirmek motorun dönüş hızını değiştirecektir. Bu neden harika? Çünkü motor hızımı ayarlamak ve ardından Arduino veya micro:bit ile diğer şeyleri kontrol etmeye devam etmek istiyorsanız, o zaman sadece PWM'imi ayarlayabilir ve unutabilirsiniz, bu da kodunuzu çok daha okunabilir ve hayatınızı çok daha fazla hale getirecektir. daha kolay (örneğin, bunun gibi bir robot yapmak istiyorsanız).

O halde başlayalım!

Gereçler

İşte bu talimat için ihtiyacınız olacak:

• 1x 28BYJ step motor
• 1x A4988 sürücüsü
• 1x devre tahtası veya prototipleme panosu, bir kapasitör ve bazı teller
• Mikro:bit ve uzatma kartı veya Arduino
• 5V güç kaynağı (Micro:bit kullanıyorsanız +3.3V). Bunun için 18650 lityum pil ve pil kalkanı kullandım.
• 1x multimetre

Adım 1: Sistemimizi Tanımak

Başlangıç olarak önereceğim ilk şey, step motorlar ve A4988 sürücüsü hakkında daha fazla bilgi edinmek olacaktır. Hey, ama neden bu sürücüye ihtiyacımız var? Sürücüsüz bir step motoru kontrol edebilir miyiz? Cevap hayır. Micro:bit ve Arduino gibi kartlar bilgi işlemede iyidir, ancak fazla akım vermede değildir ve step motoru hareket ettirmek için akıma ihtiyacınız vardır. Hem motorun hem de sürücünün nasıl çalıştığı hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu referansı tavsiye ederim. Sentetiktir, ancak kablolama için ihtiyaç duyacağınız bilgilerin çoğunu da içerir.

Ama herhangi bir şey bağlamaya çalışmadan önce bekleyin! 28BYJ, A4988'e uyarlanmış mı? Hızlı bir arama yaparsanız, bu motorun sürücü olarak A4988 ile nadiren geldiğini göreceksiniz. Önceki referansı iyice okursanız nedenini anlayabilirsiniz: A4988 bipolar motorları sürmek için tasarlanırken bizim stepperimiz tek kutuplu bir motordur, bu yüzden motorumuzu biraz hacklememiz gerekecek!

2. Adım: Motoru Hacklemek

Motorlarınızı motor sürücüsü ile uyumlu hale getirmek için kırmızı kabloyu beyaz konektörden çıkarmanız yeterlidir. Kırmızı kabloyu çıkarmak için konektörü kesin ve motorun kırmızı kablosunu kesin. Ardından konektördeki sarı ve pembe kabloyu değiştirin. Kırmızı kabloyu ve konektörü bir sonraki adım için saklayın!

Konektörden bir kablo çıkarmak için çıkarmak istediğiniz kabloyu konektöre itin ve ardından konektördeki görünen metalik ucu keskin bir aletle içeri itin (yukarıda bunu en sevdiğim bıçağım opinel ile yaptığım bir resim var!) ve son olarak çekin ve sonunda her şey yukarıdaki resimdeki gibi çıkmalıdır. Son resim, bu değişikliklerin sonunda konektörün nasıl görünmesi gerektiğini gösterir: konektör üzerindeki kablo sırası turuncu/pembe/sarı/mavi olmalıdır.

(Not: çevrimiçi olarak, motordaki kırmızı kabloyu sökmeniz ve ardından PCB'yi çizmeniz gerektiğini belirten bazı öğreticiler bulacaksınız, bunu unutun, bu gerekli değil. Yararsız mı?)

3. Adım: Sürücüyü Ayarlama

Şimdi… bu motoru sürücü ile sürmenin zamanı geldi mi? Henüz üzgünüm! A4988 kartındaki vidayı görüyor musunuz? Pekala, onunla uğraşmamız gerekecek. Bu vida temel olarak motorunuzun bobinlerinden ne kadar akım geçeceğini ayarlamanıza izin verir. Bizim durumumuzda, güç kaynağımız 5V verirken ve motordaki bobinlerimiz 50 Ohm'luk bir dirence sahipken, akımımız 100mA'dan fazla olmayacaktır, bu da motor tarafından desteklenmesi gerekir, böylece sonunda bu adımı atlayabilirsiniz. Ancak benim gibiyseniz ve motorunuzun yalnızca ihtiyaç duyduğu kadar akım almasını istiyorsanız, onu takip edin.

Bu nedenle, sürücüyü ayarlamak için, bu makalenin Yöntem 2'sini bu uyarlamalarla izleyin (yukarıdaki resimde gösterildiği gibi)

1. Hem mantık hem de motor güç girişi için pil kalkanından 5V kullanın (VMOT'un 8V'den fazlasına ihtiyaç duyduğu söyleniyor ancak 5V çalışıyor!). Kart üzerindeki 2 GND pini bağlı olduğundan, ikisini de akü topraklamasına bağlamanıza gerek yoktur.
2. STEP ve DIR pinlerini de 5V'a bağlayın (başvurulan makalede gösterildiği gibi Arduino'ya değil)
3. Multimetreyi ayarlarken akımı 50mA'ya ayarladım, bu da motorlarımı yarım adımlarla sürmek için yeterliydi (bir sonraki adımda daha fazlası). Motor bobinindeki akımı ölçmek için multimetremi bağlamak için, yukarıdaki resimde görebileceğiniz gibi, sarı kabloyu konektörden çıkardım ve kırmızı kabloyu taktım, böylece multimetremi kırmızıdan diğerine koyabilirim. Akımı ölçmek için sarı kablo.

Adım 4: Motoru Kontrol Etme

İşte bu, motorumuzu döndürmeye neredeyse hazırız. Yapılması gereken tek şey:

1. daha önce yapılmadıysa multimetremizi sistemimizden çıkarmak için,
2. MS1'i 5V'a bağlayın, bu da sürücünün yarım adım kullanmasını sağlayacak (robotun 5V'de tam adımlarla dönmesini sağlamakta zorlandım. Ancak amacımın bir parçası olarak her şeyi 5V'ta çalıştırmaktı, biraz hızdan ödün vermeyi kabul ettim. ve biraz kesinlik kazanmak için),
3. STEP ve DIR pinlerine kontrolörümüzden istediklerimizi sağlayın.

Ardından: Motoru Arduino kullanarak kontrol etmek istiyorsanız, örnek kodu bulacağınız buradaki makaleyi takip etmeniz yeterlidir. Eğer micro:bit ile kontrol etmek istiyorsanız, o zaman benimle biraz daha kalın.

Arduino gibi Micro:bit, GPIO'larla birlikte gelir. Bu nedenle, bir kez güç verdiğimizde (3.3V ile!), onu STEP ve DIR çıkışına programlayabiliriz. Çok sayıda girdi ve çıktı var gibi görünse de, aslında birçoğunun zaten başka amaçlar için ayrılmış olduğu konusunda uyarılmalıdır. Bu makalede bununla ilgili daha fazla bilgi edinebilirsiniz. Bu makalede, aslında giriş/çıkışların çoğunun ekranla paylaşıldığını ve bu nedenle, bunları kullanmak istiyorsanız ekranı kapatmanız gerektiğini göreceksiniz. Ama ekranı kapatmayalım! Peki hangi pinleri kullanabiliriz? Pedleri (pim 2) kullanmayacağım için 2 ve 8 numaralı pinleri kullanacağım.

Micro:bit'in pin 2'sini STEP'e, pin 8'i DIR'ye takın, en sevdiğiniz micro:python editörünü kullanarak ekli programı yükleyin (mu-editör kullandım). Bu program temel olarak pim 2'de 1 milisaniyelik (ve %50 görev döngüsü) bir PWM ayarlar ve motorunuz dönüyor olmalıdır. Pim 8'i 0'a veya 1'e ayarlayın ve bir şekilde dönmesini sağlayın ve istediğiniz hızı döndürmesini sağlamak için süreyi değiştirin (çok hızlı gitmesini istemediğiniz sürece… benim için her milisaniyede bir darbe yakındı ulaşabileceğim maksimum hıza kadar).

İşleri biraz daha kompakt hale getirmek ve mobil bir robota kolayca başlamak için küçük bir tahta yaptım. Pano yukarıdaki resimde gösterilmiştir. Resimde gölgede saklanan VMOT'tan VDD'ye giden mor bir tel var. Ayrıca SLP'den RST'ye giden sarı tel aslında lehimli değil, o 2 pini bağlamak için tahtanın arkasına koyduğum lehimi temsil etmesi için oraya koydum. Açıklama: 1A'dan çok, çok daha azını çizdiğimiz için, normalde böyle bir sistemde soğutucuya gerek yoktur.

İşte bu, umarım bu talimat, birçoğunuzun projelerinde step motorun gücünden yararlanmanıza yardımcı olur.