Testovacie zariadenie krokového motora: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

S riadením krokových motorov som nemal žiadne až žiadne skúsenosti, takže pred navrhovaním, tlačou, montážou a programovaním analógových hodín s automatickou opravou „Antique“(https://www.instructables.com/id/Antique-Auto-Correcting-Analog-Clock/) pomocou krokového motora som sa rozhodol navrhnúť a otestovať softvér pomocou oveľa jednoduchšieho testovacieho zariadenia. Ak máte, ako ja, malé alebo žiadne skúsenosti s krokovými motormi, dúfajme, že vám pomôže tento krátky návod so zdrojovým kódom.

Testovacie zariadenie vyžaduje nasledujúce komponenty:

• Prototypová doska.
• Adafruit Feather ESP32 so ženskými hlavičkami.
• Doska krokového ovládača založená na ULN2003.
• Krokový motor 28VDJ-48 5VDC.
• Niektoré prepojovacie vodiče medzi mužmi a ženami.
• Lítiová batéria Adafruit 3,7 V DC.
• Ručka ukazovateľa 3D vytlačená.

Krokový ovládač, krokový motor a prepojovacie vodiče, ktoré som použil, sú zahrnuté v balení 5 ks, ktoré som kúpil ako súpravu online (hľadajte „TIMESETL 5 ks DC 5 V krokový motor 28BYJ-48 + 5 ks ULN2003 doska vodiča + 40 ks zástrčkový prepojovací kábel ).

Batéria je voliteľná. Všimnite si výstupov batérie 3,7 V DC, ale doska krokového ovládača a stepper sú 5 V DC. Testovacie zariadenie bude fungovať iba pri napájaní z batérie, a to aj pri nižšom napätí.

Priložil som video, ktoré ukazuje kroky potrebné na stiahnutie softvéru do ESP32, zapojenie ESP32 do ovládača krokového motora a zapojenie krokového motora a batérie.

Krok 1: Zapojenie

Na zapojenie testovacieho zariadenia som použil prepojovací kábel samec / samica, ktorý je súčasťou súpravy. Vyžaduje sa šesť drôtov, ktoré sa vkladajú nasledovne:

1. Kolík 14 ESP32 (samec) a kolík IN4 (zásuvka) krokovej dosky.
2. Kolík 32 ESP32 (samec) na kolíku IN3 (samica) krokovej dosky.
3. Kolík 15 ESP32 (samec) na kolíku IN2 (samica) krokovej dosky.
4. Kolík 33 ESP32 (samec) na kolíku IN1 stupnice krokovej dosky (samica).
5. Kolík ESP32 „GND“(samec) na kolíku krokovej dosky „-“(zásuvka).
6. Kolík ESP32 „USB“(zástrčka) na prevádzku s rozhraním USB ALEBO „BAT“(zástrčka) na napájanie z batérie, na kolík krokovej dosky „+“(zásuvka).

Akonáhle sú vodiče zapojené a dvakrát skontrolované, zapojte kábel krokového motora do konektora dosky ovládača krokového motora. Konektor je kľúčový a zmestí sa iba jedným spôsobom.

Nakoniec, ak používate batériu, zapojte ju do konektora batérie ESP32.

Krok 2: Indikátor

Pre indikátor na krokovom motore som navrhol a 3D vytlačil ručičku indikátora „Hand.stl“. Ručičku indikátora som vytlačil na výšku vrstvy 0,15 mm, 20% výplň bez podpier, potom som ju pritlačil na hriadeľ krokového motora.

Ako alternatívu môže byť ako indikátor použitá páska, lepenka alebo iný materiál.

Krok 3: Softvér

Software pre krokový test som napísal v prostredí Arduino 1.8.5. Ak ste to ešte neurobili, stiahnite si do počítača prostredie Arduino a potrebné ovládače USB a nainštalujte ich. Tiež navštívte webovú stránku Adafruit, kde nájdete ďalší softvér súvisiaci s Adafruit ESP32. Tento odkaz som považoval za veľmi užitočný: Adafruit ESP32 a prostredie Arduino.

S káblom USB prepojeným medzi vašim počítačom a ESP32 a „Stepper.ino“načítaným do prostredia Arduino stiahnite „Stepper.ino“do ESP32.

Krok za krokom krok po kroku by mal krokovať 6 stupňov za sekundu.

Tento testovací softvér som napísal z dvoch dôvodov; po prvé, naučiť sa ovládať krokový motor, a po druhé, previesť 4096 krokov na otáčku krokového motora na 60 sekúnd a 6 sekúnd „tiká“pre hodiny.

Funkcia „Krok (nSmer)“poháňa krokový motor. Táto funkcia udržiava lokálnu (statickú) celočíselnú premennú "nPhase", ktorá je buď zvýšená alebo znížená o jednu (pri každom volaní funkcie) podľa znamienka funkčného argumentu nDirection. Rozsah tejto premennej je obmedzený na 0 až 7, ktorý pri použití spolu s prepínačom puzdra poháňa fázy motora v súlade so špecifikáciami výrobcu pre každý krok.

Funkcia „Aktualizovať ()“určuje, kedy a koľko krokov má každý kliešť vykonať, aby rovnomerne rozložil 60 kliešťov na 360 stupňov otáčania. Táto funkcia krokuje krokový motor buď o 68 alebo 69 krokov pre každé začiarknutie. Ak by napríklad funkcia použila iba 68 krokov na jedno zatrhnutie, potom (68 krokov * 60 políčok) = 4080 krokov by nebolo dostatočným krokom na dokončenie 360 stupňov otáčania (pamätajte, že krokovač vyžaduje 3 096 krokov na 360 stupňov otáčania). A ak funkcia použila 69 krokov na jedno začiarknutie, potom (69 krokov * 60 políčok) = 4140 by bolo príliš veľa krokov. Jednoduchý algoritmus, ktorý som napísal, rovnomerne rozdeľuje 68 a 69 krokových kmitov počas 360 stupňového otáčania a môže určiť, ktorý smer otáčania je najrýchlejší k požadovanému druhému počtu (používa sa v hodinách).

A takto som navrhol a otestoval softvér pre „Antique“Auto Correcting Analog Clock.

Ak máte nejaké návrhy a / alebo otázky, neváhajte sa ozvať a ja sa pokúsim odpovedať.