Raspberry Pi, Python a ovladač krokového motoru TB6600: 9 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Tento Instructable postupuje podle kroků, které jsem provedl pro připojení Raspberry Pi 3b k regulátoru krokového motoru TB6600, napájecímu zdroji 24 VDC a 6vodičovému krokovému motoru.

Pravděpodobně jsem jako mnoho z vás a náhodou jsem dostal „tašku“zbylých dílů z mnoha starých projektů. Ve své sbírce jsem měl 6 drátový krokový motor a rozhodl jsem se, že je na čase se trochu naučit. více o tom, jak bych to mohl propojit s Raspberry Pi model 3B.

Jako trochu zřeknutí se odpovědnosti jsem tu kolo nevymyslel, jednoduše jsem stáhl hromadu informací, které jsou na webu snadno dostupné, přidal jsem k tomu své malé šikmo a pokusil jsem se, aby to fungovalo.

Záměrem zde bylo opravdu jen spojit několik věcí dohromady (s minimálními náklady), napsat nějaký kód Pythonu pro můj Raspberry Pi a roztočit motor. Přesně toho se mi podařilo dosáhnout.

Začněme tedy…

Krok 1: Raspberry Pi

Pokud jde o Raspberry Pi, použil jsem tři standardní piny GPIO, takže by to mělo fungovat (netestoval jsem) s žádnými deskami Pi, Orange, Tinker nebo klony, které jsou k dispozici. Můžete (a měli byste) pročíst můj příliš komentovaný kód Pythonu a vybrat různé piny GPIO, pokud používáte jiný procesor, nebo jen chcete věci trochu změnit.

Vezměte prosím na vědomí, že se připojuji přímo k pinům GPIO na RPi, takže omezuji napětí, které GPIO piny vidí, na 3,3 voltů.

Krok 2: Ovladač / ovladač krokového motoru TB6600

Jak jsem již dříve poznamenal, rozhodl jsem se použít ovladač / ovladač krokového motoru TB6600.

Tento ovladač je:

• Snadno dostupné (vyhledávejte na eBay, Amazon, Ali Express nebo mnoha dalších).
• Velmi konfigurovatelný se snadno přístupnými přepínači.
• Podrobnosti o konfiguraci a zapojení jsou na pouzdru hedvábně stíněné.
• Rozsah vstupního napětí 9 V DC až 40 V DC
• Možnost až 4 amp motorového pohonu.
• Má vnitřní chladicí ventilátor a slušný chladič.
• Je vybaven 3 odnímatelnými konektory.
• Má malou stopu,
• Snadná montáž.

Ale nízké náklady na nákup jsou opravdu tím, co uzavřelo dohodu o tomto.

Krok 3: Krokový motor…

Krokový motor, který jsem použil, je trochu neznámý.. Mám ho mnoho let a nepamatuji si historii, jak jsem ho získal, ani jaké bylo jeho předchozí použití.

V tomto Instructable nebudu podrobně rozebírat, jak zjistit jeho schopnosti - nemám pro to skutečné využití (jiné než experimentální), takže to přeskočím.

Použil jsem celkem obecný krokový motor. Strávil jsem trochu času na YouTube a zde na Instructables, abych se pokusil rozluštit dráty, které z něj pocházejí.

Můj motor má ve skutečnosti 6 vodičů … V této aplikaci jsem nechal dva vodiče „Center Tap“izolované a nezapojené.

Pokud máte podobný „generický“typ krokového motoru, jsem si jist, že s měřičem Ohm a trochou času byste i vy mohli přijít na zapojení a zajistit, aby fungovalo tímto způsobem. Existuje spousta videí z YouTube, která vás provedou jednoduchým tříděním vlastního motoru.

Krok 4: Napájení a napájecí zdroje

Zde je třeba dávat pozor…

V závislosti na vaší sestavě může být nutné připojení k síťovému napětí (domácí napájení). Ujistěte se, že používáte všechna příslušná bezpečnostní opatření:

• NEZKOUŠEJTE elektrická připojení ke zdrojům proudu pod napětím.
• POUŽÍVEJTE pojistky a jističe odpovídající velikosti
• K napájení napájecího zdroje POUŽÍVEJTE vypínač (to usnadní odpojení napájecího zdroje od napětí pod napětím).
• Řádně ukončete všechny vodiče a proveďte robustní připojení. Nepoužívejte spony, roztřepené dráty ani špatně pasující konektory.
• NEPOUŽÍVEJTE elektrikářskou pásku jako izolátor

K napájení ovladače ovladače krokového motoru jsem použil napájecí zdroj 24 V DC (5 A). Také jsem použil výstup stejného napájecího zdroje k napájení napájecího zdroje DC to DC Buck za účelem generování 3,3 voltů, které lze použít jako zdroj signálů ENA, PUL a DIR (viz schéma zapojení)

NEPOKOUŠEJTE se použít RPi ke snížení proudu ze zdroje 5,0 V DC.

Nedoporučuji pokoušet se o zdroj „ +“stran signálů PUL, DIR a ENA pomocí 3,3 VDC z RPI.

Krok 5: Ochrana obvodu…

Všimněte si, že v následujícím schématu zapojení neuvádím, jak připojit napájecí zdroj k „AC napájení“, ani pro něj neuvádět jistič. Pokud máte v úmyslu vybudovat testovací systém podobný tomuto, budete muset věnovat čas specifikaci jističe a pojistky, které budou odpovídat napájecím zdrojům, které budete používat. Většina moderních napájecích zdrojů má uvedené specifikace napětí a proudu. Je třeba je dodržovat a nainstalovat příslušné ochrany obvodů.

Prosím … Nepřeskočte tento důležitý krok.

Krok 6: Schéma zapojení

Zásoby energie

Výstup napájecího zdroje 24 V DC je jištěn pojistkou 5 A a poté směrován na:

• Ovladač / ovladač krokového motoru TB6600 „VCC“(ČERVENÝ vodič ve schématu).
• Je také směrován na vstup 3,3 VDC „Převaděč DC na DC“(ve schématu opět ČERVENÝ vodič).

Výstup 3,3 VDC „Převodníku DC na DC“je směrován na piny „2“, „4“a „6“ovladače / ovladače krokového motoru TB6600 (MODRÝ vodič ve schématu).

POZNÁMKA - řadič sám tyto piny označí jako „5V“. Bude to fungovat, pokud bude na tyto piny dodáno 5V, ale protože jmenovité napětí pinů GPIO na RPI, rozhodl jsem se omezit napětí na 3,3 VDC.

POZNÁMKA - NEDOPORUČUJI pokoušet se o zdroj „ +“stran signálů PUL, DIR a ENA s 3,3 V DC z RPI.

GPIO mapování

GPIO mapování GPIO 17 PUL PINK vodič ve schématu GPIO27 DIR ORANGE vodič ve schématu GPIO22 ENA ZELENÝ vodič ve schématu

Krok 7: Provoz

Hardware Raspberry Pi v zásadě ovládá tři signály:

Mapování GPIO GPIO 17 PUL GPIO27 DIR GPIO22 ENA

GPIO22 - ENA - Zapíná nebo vypíná funkce ovladače / ovladače krokového motoru.

Když je NÍZKÁ, ovladač je VYPNUT. To znamená, že pokud je tato linka VYSOKÁ nebo NENÍ připojena, pak je TB6600 ZAPNUTO a pokud jsou použity správné signály, motor se roztočí.

GPIO27 - DIR - Nastavuje směr otáčení motoru.

Když je VYSOKÝ nebo Nepřipojen, motor se bude otáčet jedním směrem. Pokud se v tomto režimu motor netočí požadovaným směrem, můžete mezi sebou zaměnit dva vodiče motoru A nebo dva vodiče motoru B navzájem. Udělejte to na zelených konektorech na TB6600.

Když tento kolík klesne na NÍZKOU, TB6600 přepne vnitřní tranzistory a změní se směr motoru.

GPIO10 - PUL - Impulzy z RPI, které říkají ovladači / ovladači krokového motoru TB6600, jak rychle se točí.

Nastavení připojených ovladačů / ovladačů krokových motorů naleznete v přiložených obrázcích.

Krok 8: Python kód

Připojen je můj příliš komentovaný kód.

Neváhejte to použít a upravit, jak chcete.. Našel jsem jeho části na webu a přidal je pro účely testování a hodnocení.

== == ==

Krok 9: Synopse

Fungovalo to.. je zde velký prostor pro vylepšení a kód lze vyčistit, ale OK.

Ocenil bych vaše návrhy a případné změny / aktualizace, které provedete.

Dík.