- Động cơ bước:
- Trình điều khiển động cơ bước ULN2003:
- Các thành phần bắt buộc
- Sơ đồ mạch và giải thích
- Giải thích mã
Động cơ bước là một động cơ được thiết kế đặc biệt quay theo từng bước. Tốc độ của động cơ bước phụ thuộc vào tốc độ tín hiệu điện được áp dụng cho nó. Các mẫu khác nhau có thể điều khiển hướng và kiểu quay của động cơ bước. Chủ yếu có hai loại động cơ bước, Đơn cực và Lưỡng cực. Đơn cực dễ vận hành, kiểm soát hơn và cũng dễ lấy hơn. Ở đây trong hướng dẫn này, chúng tôi đang giao tiếp Động cơ bước với Vi điều khiển PIC PIC16F877A.
Chúng tôi đang sử dụng động cơ bước 28BYJ-48 cho dự án này, với giá thành rẻ và dễ mua. Nó là động cơ bước đơn cực 5V DC. Chúng tôi cũng đang sử dụng Mô-đun có sẵn với động cơ này bao gồm IC điều khiển động cơ bước ULN2003. ULN2003 là một mảng cặp Darlington, rất hữu ích để điều khiển động cơ này, vì bộ vi điều khiển PIC không thể cung cấp đủ dòng điện để truyền động. ULN2003A có khả năng chạy 500mA tải với dòng điện cực đại 600mA.
Động cơ bước:
Hãy xem thông số kỹ thuật của Động cơ bước 28BYJ-48 từ biểu dữ liệu.
Làm thế nào để xoay Động cơ bước:
Nếu chúng ta xem biểu dữ liệu, chúng ta sẽ thấy ghim.
Bên trong động cơ có sẵn hai cuộn dây ở giữa. Dây màu đỏ là chung cho cả hai sẽ được kết nối ở VCC hoặc 5V.
4 dây khác màu hồng, đỏ, vàng và xanh dương sẽ điều khiển quay tùy theo tín hiệu điện. Ngoài ra, tùy thuộc vào chuyển động, động cơ này có thể được điều khiển bằng 3 bước. Chế độ lái toàn phần, chế độ Half Drive và chế độ lái Wave.
Ba chế độ lái xe của động cơ bước:
Truyền động đầy đủ: Nếu hai nam châm điện stato được cấp điện cùng một lúc, động cơ sẽ chạy ở mức mô-men xoắn đầy đủ được gọi là chế độ tuần tự dẫn động toàn phần.
|
Bươc |
Màu xanh da trời |
Hồng |
Màu vàng |
trái cam |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Truyền động một nửa: Khi một và hai pha được cung cấp năng lượng thay thế, động cơ sẽ chạy ở chế độ truyền động một nửa. Nó được sử dụng để tăng độ phân giải góc. Hạn chế là ít mô-men xoắn được tạo ra trong chuyển động này.
|
Bươc |
Màu xanh da trời |
Hồng |
Màu vàng |
trái cam |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
4 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
5 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
6 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
7 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
số 8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Truyền động sóng: Trong chế độ này, một nam châm điện stato được bật. 4 bước sau của nó giống như chế độ Full-drive. Nó tiêu thụ điện năng thấp với mô-men xoắn thấp.
|
Bươc |
Màu xanh da trời |
Hồng |
Màu vàng |
trái cam |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Trước đây chúng tôi đã giao tiếp Động cơ bước với các Bộ vi điều khiển khác:
Động cơ bước cũng có thể được điều khiển mà không cần bất kỳ Vi điều khiển nào, hãy xem Mạch điều khiển động cơ bước này.
Trình điều khiển động cơ bước ULN2003:
Chúng ta hãy hiểu bảng ngắt bao gồm IC ULN2003. Điều quan trọng là phải hiểu chốt ra.
Các màu vàng phần được sử dụng để kết nối các động cơ, các phần đỏ đang cho thấy một nhảy, Điều quan trọng là bạn phải đặt jumper vì nó sẽ cho phép bảo vệ diode phóng túng cho động cơ . Đầu vào màu hồng dành cho kết nối vi điều khiển.
Chúng tôi sẽ quay động cơ ở chế độ truyền động hoàn toàn theo hướng khôn ngoan của đồng hồ và quay lại với chế độ truyền động sóng theo hướng ngược chiều kim đồng hồ. Kiểm tra Video trình diễn ở cuối.
Các thành phần bắt buộc
- Pic16F877A
- Bộ lập trình
- Breadboard
- Tinh thể 20Mhz
- Tụ đĩa 33pF - 2 cái
- Điện trở 4,7k
- Dây và chân Berg
- Bảng đột phá ULN2003A cùng với động cơ bước 28BYJ-48.
- Các dây bổ sung để kết nối
- Bộ cấp nguồn 5V hoặc bộ chuyển đổi tường với định mức 500mA
Sơ đồ mạch và giải thích
Trong sơ đồ mạch, ở bên trái hiển thị PIC16F877A và ở bên phải hiển thị kết nối ULN2003A. ULN2003 và phần động cơ bước nằm bên trong bảng đột phá.
Kết nối từ bảng Breakout đến bộ vi điều khiển sẽ-
A. IN1 => Pin33
B. IN2 => Pin34
C. IN3 => Pin35
D. IN4 => Pin36
Tôi đã kết nối tất cả các thành phần và phần cứng của bạn để xoay Động cơ bước với vi điều khiển PIC đã sẵn sàng.
Nếu bạn chưa quen với Vi điều khiển PIC, hãy làm theo Hướng dẫn về Vi điều khiển PIC của chúng tôi nêu rõ với Bắt đầu với Vi điều khiển PIC.
Giải thích mã
Mã đầy đủ cho Trình điều khiển động cơ bước dựa trên PIC này được cung cấp ở cuối hướng dẫn này cùng với Video minh họa. Trước hết, chúng ta cần thiết lập các bit cấu hình trong vi điều khiển pic và sau đó bắt đầu với hàm void main .
Đây là các macro cho các bit cấu hình của bộ vi điều khiển và các tệp tiêu đề thư viện.
#define _XTAL_FREQ 200000000 // Tần số pha lê, được sử dụng trong độ trễ # tốc độ xác định 1 // Phạm vi tốc độ 10 đến 1 10 = thấp nhất, 1 = cao nhất # bước xác định 250 // bước bao nhiêu # bước theo chiều kim đồng hồ 0 // theo chiều kim đồng hồ macro #define anti_clockwise 1 // macro hướng ngược chiều kim đồng hồ
Trong dòng đầu tiên, chúng tôi đã xác định tần số tinh thể cần cho thói quen trì hoãn. Các macro khác được sử dụng để xác định các tùy chọn liên quan đến người dùng.
Nếu bạn nhìn thấy mã, có ba chức năng được xác định để điều khiển động cơ ở ba chế độ với chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. Đây là ba chức năng:
1. void full_drive (char hướng)
2. void half_drive (char hướng)
3. void wave_drive (char hướng)
Kiểm tra định nghĩa của các hàm này trong mã hoàn chỉnh được cung cấp bên dưới:
Bây giờ trong chức năng chính void , chúng tôi đang điều khiển động cơ theo chiều kim đồng hồ bằng cách sử dụng chế độ dẫn động toàn phần tùy thuộc vào các bước và sau vài giây trì hoãn, chúng tôi lại quay động cơ ngược chiều kim đồng hồ bằng chế độ truyền động sóng.
void main (void) { system_init (); while (1) { / * Lái động cơ ở chế độ dẫn động hoàn toàn theo chiều kim đồng hồ * / for (int i = 0; i
Đây là cách chúng ta có thể quay động cơ bước với Vi điều khiển PIC. Động cơ bước rất hữu ích trong máy CNC, robot và các ứng dụng nhúng khác.