Testovací přípravek krokového motoru: 3 kroky

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

S řízením krokových motorů jsem měl jen malé nebo žádné zkušenosti, takže před návrhem, tiskem, montáží a programováním „starožitných“automatických oprav analogových hodin (https://www.instructables.com/id/Antique-Auto-Correcting-Analog-Clock/) pomocí krokového motoru jsem se rozhodl navrhnout a otestovat software pomocí mnohem jednoduššího testovacího zařízení. Pokud máte, stejně jako já, jen malé nebo žádné zkušenosti s krokovými motory, pak snad pomůže tento krátký Instructable se zdrojovým kódem.

Zkušební zařízení vyžaduje následující součásti:

• Prototypovací deska.
• Adafruit Feather ESP32 s hlavičkami.
• Deska krokového ovladače na bázi ULN2003.
• Krokový motor 28VJJ-48 5VDC.
• Některé propojovací vodiče mezi muži a ženami.
• Lithiová baterie Adafruit 3,7 V DC.
• Ručka ukazatele 3D vytištěná.

Krokový ovladač, krokový motor a propojovací vodiče, které jsem použil, jsou zahrnuty v balení 5, které jsem koupil jako sadu on-line (hledejte „TIMESETL 5ks DC 5V krokový motor 28BYJ-48 + 5ks ULN2003 Driver Board + 40ks Male Female Jumper Wire Cable ).

Baterie je volitelná. Všimněte si výstupů baterie 3,7 V DC, ale deska krokového ovladače a stepper jsou 5 V DC. Testovací zařízení bude fungovat pouze při napájení z baterie, a to i při nižším napětí.

Vložil jsem video, které ukazuje kroky potřebné ke stažení softwaru do ESP32, zapojení ESP32 do ovladače krokového motoru a zapojení krokového motoru a baterie.

Krok 1: Zapojení

K zapojení testovacího zařízení jsem použil propojovací vodiče muž / žena, které jsou součástí sady. Je vyžadováno šest vodičů, které jsou vloženy následovně:

1. Kolík 14 ESP32 (samec) na kolík IN4 (samice) krokového prkna.
2. Kolík 32 ESP32 (samec) ke kolíku IN3 stepper desky (samice).
3. Kolík 15 ESP32 (zástrčka) ke kolíku IN2 stepper desky (zásuvka).
4. Pin ESP32 33 (samec) na pin IN1 stepper desky (samice).
5. Kolík ESP32 „GND“(zástrčka) na kolík krokové desky „-“(zásuvka).
6. Pin ESP32 „USB“(zástrčka) pro provoz USB NEBO „BAT“(zástrčka) pro provoz na baterie, ke kolíku stepper desky „+“(zásuvka).

Jakmile jsou vodiče zapojeny a dvakrát zkontrolovány, zapojte kabel krokového motoru do konektoru na desce řadiče krokového motoru. Konektor je klíčovaný a vejde se pouze jedním způsobem.

Nakonec, pokud používáte baterii, zapojte ji do konektoru baterie ESP32.

Krok 2: Indikátor

Pro indikátor na krokovém motoru jsem navrhl a 3D vytiskl ručičku indikátoru „Hand.stl“. Ručičku indikátoru jsem vytiskl na výšku vrstvy 0,15 mm, 20% výplň bez podpěr, poté jsem ji přitlačil na hřídel krokového motoru.

Alternativně lze jako indikátor použít pásku, lepenku nebo jiný materiál.

Krok 3: Software

Software pro krokový test jsem napsal v prostředí Arduino 1.8.5. Pokud jste tak ještě neučinili, stáhněte si do počítače prostředí Arduino a potřebné ovladače USB a nainstalujte je. Také navštivte web Adafruit, kde najdete další software související s Adafruit ESP32. Tento odkaz mi přišel velmi užitečný: Adafruit ESP32 a Arduino Environment.

Pomocí kabelu USB připojeného mezi počítačem a ESP32 a načtením „Stepper.ino“do prostředí Arduino si stáhněte „Stepper.ino“do ESP32.

Po stažení by měl stepper krokovat 6 stupňů jednou za sekundu.

Tento testovací software jsem napsal ze dvou důvodů; za prvé, naučit se řídit krokový motor, a za druhé, převést 4096 kroků na otáčku krokového motoru na 60 sekundových „tiků“6 hodin pro hodiny.

Funkce „Krok (nSměr)“pohání krokový motor. Tato funkce udržuje lokální (statickou) celočíselnou proměnnou "nPhase", která je buď zvýšena nebo snížena o jednu (pokaždé, když je funkce volána), podle znaménka argumentu funkce nDirection. Tato proměnná je omezena v rozsahu 0 až 7, což při použití společně s přepínačem skříně pohání fáze motoru v souladu se specifikacemi výrobce pro každý krok.

Funkce „Update ()“určuje, kdy a kolik kroků je třeba provést pro každé zaškrtnutí, aby se rovnoměrně rozmístilo 60 klíšťat na 360 stupňů otáčení. Tato funkce krokuje krokový motor buď o 68 nebo 69 kroků pro každé zatržítko. Pokud by například funkce používala pouze 68 kroků na jedno zaškrtnutí, pak (68 kroků * 60 zaškrtnutí) = 4080 kroků by nebylo dost kroků k dokončení 360 stupňů otáčení (pamatujte, že krokovač vyžaduje 4096 kroků pro 360 stupňů otáčení). A pokud by funkce používala 69 kroků na jedno zaškrtnutí, pak (69 kroků * 60 zaškrtnutí) = 4140 by bylo příliš mnoho kroků. Jednoduchý algoritmus, který jsem napsal, rovnoměrně rozděluje 68 a 69 krokových tahů po 360stupňovém otočení a dokáže určit, který směr otáčení je nejrychlejší k požadovanému druhému počtu (používá se v hodinách).

A tak jsem navrhl a otestoval software pro 'Antique' Auto Correcting Analog Clock.

Pokud máte nějaké návrhy a / nebo dotazy, neváhejte je komentovat a já se pokusím odpovědět.