Ovládač krokového motora Raspberry Pi, Python a TB6600: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Tento návod postupuje podľa krokov, ktoré som vykonal pri pripojení Raspberry Pi 3b k regulátoru krokového motora TB6600, napájaniu 24 VDC a 6 -vodičovému krokovému motoru.

Pravdepodobne som ako mnoho z vás a náhodou som dostal "tašku" na zvyšné diely z mnohých starých projektov. V mojej zbierke som mal 6-drôtový krokový motor a rozhodol som sa, že je čas sa trochu naučiť. viac o tom, ako by som to mohol prepojiť s modelom Raspberry Pi model 3B.

Trochu zrieknutia sa zodpovednosti, nevymyslel som tu koleso, jednoducho som spojil hromadu informácií, ktoré sú už na internete ľahko dostupné, pridal som k tomu svoj malý sklon a snažil som sa, aby to fungovalo.

Zámerom tu bolo skutočne len spojiť niekoľko vecí dohromady (s minimálnymi nákladmi), napísať nejaký kód Python pre môj Raspberry Pi a roztočiť motor. Presne toto sa mi podarilo dosiahnuť.

Začnime teda…

Krok 1: Raspberry Pi

Pokiaľ ide o Raspberry Pi, použil som tri štandardné piny GPIO, takže by to malo fungovať (netestoval som) s akýmikoľvek doskami Pi alebo Orange, doskami Tinker alebo klonmi, ktoré sú k dispozícii. Môžete (a mali by ste) prečiarknuť môj príliš komentovaný kód Python a vybrať rôzne piny GPIO, ak používate iný procesor alebo chcete len trochu zmeniť veci.

Upozorňujeme, že sa pripájam priamo na piny GPIO na RPi, takže obmedzujem napätie, ktoré piny GPIO vidia, na 3,3 voltov.

Krok 2: Ovládač / ovládač krokového motora TB6600

Ako som už poznamenal, rozhodol som sa použiť ovládač / ovládač krokového motora TB6600.

Tento ovládač je:

• Ľahko dostupné (hľadajte na eBay, Amazon, Ali Express alebo mnohých ďalších).
• Veľmi konfigurovateľný s ľahko prístupnými prepínačmi.
• Podrobnosti o konfigurácii a zapojení sú na puzdre hodvábne tienené.
• Rozsah vstupného napätia 9 V DC až 40 V DC
• Výkon motora až 4 ampéry.
• Má vnútorný chladiaci ventilátor a slušný chladič.
• Je vybavený 3 odnímateľnými konektormi.
• Má malú stopu,
• Jednoduchá montáž.

Nízka cena nákupu je však tým, čo uzavrelo dohodu o tomto.

Krok 3: Krokový motor …

Krokový motor, ktorý som použil, je trochu neznámy.. Mám ho už mnoho rokov a nepamätám si históriu, ako som ho získal, ani aké bolo jeho predchádzajúce použitie.

V tomto návode nebudem podrobne rozoberať, ako zistiť jeho schopnosti - nemám na to využitie v reálnom živote (iné ako experimentálne), takže to preskočím.

Použil som pomerne všeobecný krokový motor. Strávil som nejaký čas na YouTube a tu na Instructables, aby som sa pokúsil rozlúštiť káble, ktoré z neho pochádzajú.

Môj motor má v skutočnosti 6 drôtov … V tejto aplikácii som nechal dva vodiče „Center Tap“izolované a nezapojené.

Ak máte podobný „generický“typ krokového motora, som si istý, že s ohmmetrom a trochou času by ste aj vy mohli prísť na to, ako zapojiť a fungovať týmto spôsobom. Na YouTube je veľa videí, ktoré vás prevedú jednoduchým triedením vlastného motora.

Krok 4: Napájanie a napájacie zdroje

Tu je potrebná opatrnosť …

V závislosti od vašej zostavy bude možno potrebné pripojiť sa k sieťovému napätiu (domáce napätie). Uistite sa, že používate všetky vhodné bezpečnostné opatrenia:

• NEPOKÚŠAJTE sa elektrické pripojenie k zdrojom napájania pod napätím.
• POUŽÍVAJTE poistky a ističe vhodnej veľkosti
• Na napájanie svojho zdroja napájania NAPÁJAJTE vypínač (to uľahčí izoláciu napájania od napätí pod napätím).
• Riadne ukončite všetky vodiče a vytvorte pevné spojenia. Nepoužívajte spony ani rozstrapkané vodiče alebo zle pasujúce konektory.
• NEPOUŽÍVAJTE elektrickú pásku ako izolátor

Na napájanie ovládača ovládača krokového motora som použil napájací zdroj 24 VDC (5 ampérov). Tiež som použil výstup rovnakého zdroja napájania na napájanie zdroja DC -DC Buck PSU, aby som vygeneroval 3,3 voltov a použil ich ako zdroj pre signály ENA, PUL a DIR (pozri schému zapojenia)

Nepokúšajte sa používať RPi na znižovanie prúdu zo zdroja 5,0 VDC.

NEODPORÚČAM pokúšať sa zdrojovať " +" strany signálov PUL, DIR a ENA pomocou 3,3 VDC z RPI.

Krok 5: Ochrana obvodu …

Všimnite si toho, že v schéme zapojenia, ktorá nasleduje, neuvádzam, ako pripojiť napájací zdroj k „striedavému napájaniu“, ani preň neuvádzať istič. Ak máte v úmysle vybudovať testovací systém podobný tomuto, budete si musieť nájsť čas na istič a poistku, ktoré budú zodpovedať napájaniu (zdrojom), ktoré budete používať. Väčšina moderných napájacích zdrojov má uvedené špecifikácie napätia a prúdu. Tieto je potrebné dodržať a nainštalovať vhodné ochrany obvodov.

Prosím … Nevynechajte tento dôležitý krok.

Krok 6: Schéma zapojenia

Napájacie zdroje

Výstup napájania 24 VDC je tavený poistkou 5 A a potom je vedený do:

• Ovládač / ovládač krokového motora TB6600 „VCC“(ČERVENÝ vodič na obrázku).
• Je tiež vedený na vstup 3,3 VDC „prevodníka DC na DC“(v schéme opäť ČERVENÝ vodič).

Výstup 3,3 VDC „prevodníka DC na DC“je vedený na piny „2“, „4“a „6“ovládača / ovládača krokového motora TB6600 (MODRÝ vodič na obrázku).

POZNÁMKA - Ovládač sám označí tieto kolíky ako „5V“. Bude to fungovať, ak bude na tieto piny dodané 5V, ale pretože menovité napätie pinov GPIO na RPI, rozhodol som sa obmedziť napätie na 3,3 VDC.

POZNÁMKA - NEODPORÚČAM pokúšať sa získavať " +" strany signálov PUL, DIR a ENA pomocou 3,3 VDC z RPI.

GPIO mapovanie

GPIO mapovanie GPIO 17 PUL PINK drôt v diagrame GPIO27 DIR ORANŽOVÝ vodič v diagrame GPIO22 ENA ZELENÝ vodič v diagrame

Krok 7: Prevádzka

Hardvér Raspberry Pi v zásade ovláda tri signály:

Mapovanie GPIO GPIO 17 PUL GPIO27 DIR GPIO22 ENA

GPIO22 - ENA - Zapína alebo vypína funkcie ovládača / ovládača krokového motora.

Keď je NÍZKA, ovládač je VYPNUTÝ. To znamená, že ak je tento riadok VYSOKÝ alebo NIE JE zapojený, potom je TB6600 ZAPNUTÝ a ak sú použité správne signály, motor sa roztočí.

GPIO27 - DIR - Nastavuje smer otáčania motora.

Keď je HIGH alebo nie je pripojené, motor sa bude otáčať jedným smerom. Ak sa v tomto režime motor netočí požadovaným smerom, môžete navzájom zameniť dva vodiče motora A alebo dva vodiče motora B navzájom. Vykonajte to na zelených konektoroch na TB6600.

Keď tento kolík klesne na NÍZKU, TB6600 prepne vnútorné tranzistory a zmení sa smer motora.

GPIO10 - PUL - Pulzy z RPI, ktoré informujú ovládač / ovládač krokového motora TB6600 o tom, ako rýchlo sa má otáčať.

Informácie o nastavení polôh ovládača / ovládača krokového motora, ktoré som použil, nájdete na priložených obrázkoch.

Krok 8: Python kód

V prílohe je môj prehnane komentovaný kód.

Neváhajte to použiť a upraviť podľa vlastného želania.. Našiel som ich časti na webe a pridal som ich na účely testovania a hodnotenia.

== == ==

Krok 9: Synopsa

Fungovalo to.. je tu veľa priestoru na zlepšenie a kód by bolo možné vyčistiť, ale v poriadku.

Ocenil by som vaše návrhy a akékoľvek zmeny / aktualizácie, ktoré urobíte.

Vďaka.