Conectarea unui motor pas cu pas

O serie de articole: Programare Arduino de la sol # 8

O serie de articole: Arduino, utilizarea de motoare pas cu pas # 1

Suntem conectați la controlerele noastre în mod tipic dvigeteli DC. Ele pot fi folosite, de exemplu, pentru a muta o platformă mobilă pe roți sau șenile sau pentru a efectua acțiuni simple (cum ar fi deschiderea unei uși sau de ridicare perdele). Aceasta este numai de a reglementa rotația motorului poate fi oferindu-le doar o anumită tensiune. Și dacă noi, de exemplu, va oferi 100% din puterea pentru o secundă, nu putem fi siguri că în acest timp motorul se va transforma arborele, de exemplu, la 100 rpm. După încărcarea poate varia și sootvtetstvenno și viteza de rotație, la aceeași putere dată. În cazul controlului robotului vizual nu este o problemă - am văzut că robotul a trecut distanța necesară - a dat comanda pentru a opri. Dar noi vet Hoti, creați-dispozitiv automat care nu va rebovat atenție posoyannogo. Există mai multe opțiuni:

Aveți posibilitatea să utilizați senzori speciali (encodere), care va Gauvreau controler de cât de multe revoluții au făcut arborele motorului. Apoi, controlerul se va opri motorul după numărul dorit de rotații, indiferent de sarcina schimbare. Deci, putem fi siguri că robotul nostru a făcut mișcarea de dreapta. Este astfel aranjate servotransmisiilor clasice - acestea sunt ca un senzor efectuează un potențiometru rotativ (el limitează unghiul de rotație) Aceasta este doar o astfel de metodă et dezavantaje - încă mai putem gestiona doar timpul de putere și de putere-off. Și putem gestiona cifra de afaceri nu este foarte precisă - motorul pe care am dezactivat, dar poate, de fapt, încă o roată liberă. Un motor de mare viteză pentru regulatorul electronic în timpul arborele de reacție se poate face câteva ture în plus.

În cazul în care, cu toate acestea, trebuie să oferim un control mai precis cu motor, așa că a făcut numărul exact de spire sau transforma fracții - atunci trebuie să folosim motoare pas cu pas. Cu ajutorul lor, puteți face mișcări foarte precise, deoarece rotirea arborelui este controlată la termen de câteva grade. Acest lucru face posibil pentru astfel de motoare ispolzvoat mișcări tochnyz - în mașini CNC, imprimante 3D și în cazul în care oportunitățile servo nu este suficient.

Spre deosebire de elementul de acționare, care utilizează un motor convențional de curent continuu, chiar și cu senzor suplimentar, motorul pas cu pas este construit inițial în conformitate cu o altă schemă. El a avut nici o lichidare, și un număr de înfășurări independente. Mai mult decât atât, rotorul de înfășurare sunt dispuse în paralel, dar la un unghi unul cu altul. alimentarea cu curent la una dintre înfășurările determină rotorul să se rotească cu un unghi și ostanvoitsya nebol'shchikh. Dacă ne întoarcem acum oprit curentul la prima înfășurare, și să prezinte la alta - un rotor povrenetsya o altă cifră de afaceri parts. O tensiune variabila aodachi dintre spirele va determina rotorul să se rotească, și în funcție de frecvența sau se va arata ca rotirea intermitentă a axului motorului printr-un anumit unghi, sau ca o rotație continuă (în cazul de comutare de înaltă frecvență a înfășurărilor). Și aici ne kontrolliruem nu numai puterea, ci, de asemenea, viteza exactă. Și putem ajusta unghiul de rotație al motorului și otanovit exact la un anumit unghi de rotație.

Spre deosebire de motorul tradițional de curent continuu, un motor pas cu pas este de obicei de patru până la șase fire pentru conectare. În cazul în care patru fire - am bipolyaryny motor. Două fire sunt conectate la aceeași lichidare, două - la altul.

În cazul în care cele șase fire - este motorul de unipolyaryny. Două fire sunt conectate la capetele fiecărei înfășurări și unul - în mijlocul ei. Aceste fire sunt conectate la sol.

Comparativ cu motorul bipolar, o astfel de conexiune asigură o viteză de rotație mai mare, dar scade cuplul. Dacă este important pentru noi este timpul, puteți pur și simplu nu conecta aceste fire, și anume vom face din bipolar cu motor unipolar

Astfel, conexiunea dintre cele două opțiuni pentru motoare pas cu pas nu diferă controler - și acolo, și acolo vom rula două ieșiri pentru fiecare înfășurare. Selectați opțiunea dorită este necesară numai pe baza tipului de motor disponibil pentru noi și ceea ce este mai important pentru noi - viteza de rotație sau de cuplu?

Desigur, putem scrie manual codul pe care un anumit interval va alterna fluxul de curent în înfășurările și, astfel, pentru a gestiona motorul nostru. Dar acest cod este deja scris pentru o lungă perioadă de timp și este inclus în standardul construi Arduino IDE, pur și simplu conectați comanda de bibliotecă stepper #include. Acum vom crea un obiect de tip pas cu pas și punctul la care este conectat la pinii noastre de lichidare. Pentru a face acest lucru, avem nevoie pentru a specifica o altă caracteristică a motorului pas cu pas - numărul de pași pentru o rotire a arborelui. Motoarele Standartyne care sunt mai ușor de a cumpăra, de obicei, au o precizie de poziționare 1.8 ° sau 3.6 °. Acest unghi corespunde cu un pas, respectiv, pentru este nevoie de o revoluție pentru a realiza, respectiv, 200 și 100 de pași. Să dvigetel noastre de învățare o precizie de 200 de pași pe revoluție:

Deoarece controlul motor pas cu pas este numai prezența sau absența unui curent în înfășurările, atunci nu avem nevoie pentru a conecta ieșirile cu un control PWM. Este suficient pentru a utiliza doar I1 și I2 pini. Unitatea logică privind retragerea va sootvtetstvovat tensiune nominală este aplicată la un capăt al înfășurării și zero, - pe de altă parte. Zero logic - tensiunea nominală, la al doilea capăt al înfășurării și primul zero. Astfel, fiecare dintre cele două înfășurări este controlată de către una dintre ieșire digitală.

De asemenea, controlerul motorului poate avea un control independent al fiecare orificiu de evacuare (adică atunci când o pereche de terminale de control utilizează trei ieșiri digitale - două comune pentru controlul independent al fiecărui terminal de ieșire și o valoare PWM pentru controlul tensiunii aplicate). Aici vom specifica complet independent, o tensiune (mare sau mică) furnizate pentru fiecare dintre capetele înfășurării, adică fiecare dintre cele două înfășurări este controlată de două ieșiri digitale

Cablarea acestui tip de control al motorului:

Și, de fapt, și într-un alt caz, fiecare lichidare va podpaptsya curent pentru un timp suficient pentru a efectua un pas al arborelui. Apoi, curentul de la prima înfășurare este îndepărtată și introdusă într-o a doua (pentru etapele următoare), sau curentul furnizat ambelor înfășurări (pentru a opri arborele la poziția curentă), sau curent pe ambele bobine vor fi eliminate (pentru rotirea liberă a arborelui) Frecvența comutării este ajustată viteză. Pentru o schimbare de frecvență este metoda Stepper.setSpeed ​​(viteza int); care stabilește pentru viteza noastră motor pas cu pas special (în rotații pe minut). În acest caz, atunci când apelați această metodă, motorul începe să se rotească la o rată specificată - ne-am stabilit viteza. Pentru mișcarea este necesar să se utilizeze metoda Stepper.step (int etape);. care instruiește motorul să facă pași se deplasează cu setare de viteză setSpeed ​​comandă. Exemplu al motorului, conectat la pinii 4 și 7:

După încărcare pe kontrorller conectat la acesta motor face o jumătate de rotație, la o viteză de 60 rot / min (aproximativ 1 / sec, adică o jumătate de rotație va avea nevoie de 0,5 secunde), opritorul pentru o secundă, apoi cu aceeași viteză la provernetsya jumătate de tură în direcția opusă.

Usityvat nevoie, suntem aici nu pot afecta în mod direct viteza de rotație - numai pe frecvența de pași. Și dacă pentru viteze medii și mari nu este atât de important, atunci, pentru valori mici ale vitezei este văzută în mod clar de rotație intermitentă a arborelui. De exemplu, atunci când viteza set de 1 rotație pe minut a arborelui motor nu se va roti încet la o viteză de 6 grade pe secundă. Se întoarce repede 1,8 grade, apoi se va opri cu o treime dintr-o a doua ms, apoi rândul său, un alt 1.8 grade, etc. Viteza medie este valoarea intermitentă nu este atât de vizibil, dar în mod clar clicurile frecvente sonore (cu o frecvență de comutare a înfășurărilor). Prin urmare, în cazul în care aveți nevoie pentru a încetini și de mișcare lină, utilizați motoare pas cu pas direct, nu va funcționa - va trebui să adăugați reductorul sau de a folosi motoare de curent continuu tradiționale.