Lekapan Uji Motor Stepper: 3 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Saya tidak mempunyai pengalaman mengemudi motor stepper, jadi sebelum merancang, mencetak, memasang dan memprogram Jam Analog Pembetulan Auto 'Antik' (https://www.instructables.com/id/Antique-Auto-Correcting-Analog-Clock/) menggunakan motor stepper, saya memutuskan untuk merancang dan menguji perisian menggunakan alat ujian yang jauh lebih sederhana. Sekiranya anda, seperti saya, tidak mempunyai banyak pengalaman dengan motor stepper, semoga instruksional pendek dengan kod sumber ini dapat membantu.

Lekapan ujian memerlukan komponen berikut:

• Papan prototaip.
• Bulu Adafruit ESP32 dengan tajuk wanita.
• Papan pengawal stepper berasaskan ULN2003.
• Motor stepper 28BYJ-48 5vdc.
• Beberapa wayar pelompat lelaki hingga wanita.
• Bateri litium Adafruit 3.7vdc.
• Tangan penunjuk bercetak 3D.

Pengawal stepper, motor stepper dan wayar jumper yang saya gunakan termasuk dalam 5 pek yang saya beli sebagai kit dalam talian (cari "TIMESETL 5pcs DC 5V Stepper Motor 28BYJ-48 + 5pcs Papan Pemandu ULN2003 + Kabel Jumper Wayar Wanita 40pcs Lelaki ").

Bateri adalah pilihan. Perhatikan output bateri 3.7vdc, tetapi papan pengawal stepper dan stepper adalah 5vdc. Lekapan ujian akan beroperasi hanya pada kuasa bateri, walaupun pada voltan yang lebih rendah.

Saya telah memasukkan video yang menunjukkan langkah-langkah yang diperlukan untuk memuat turun perisian ke ESP32, pasangkan ESP32 ke pengawal motor stepper dan pasangkan motor dan bateri stepper.

Langkah 1: Pendawaian

Saya menggunakan wayar jumper lelaki / wanita yang termasuk dalam kit untuk memasang lekapan ujian. Enam wayar diperlukan, dan dimasukkan seperti berikut:

1. Pin ESP32 14 (lelaki) ke pin papan stepper IN4 (wanita).
2. Pin ESP32 32 (lelaki) ke pin papan stepper IN3 (wanita).
3. Pin ESP32 pin 15 (lelaki) ke papan papan stepper IN2 (wanita).
4. Pin ESP32 33 (lelaki) ke pin papan stepper IN1 (wanita).
5. Pin ESP32 "GND" (lelaki) ke pin papan stepper "-" (wanita).
6. Pin ESP32 "USB" (lelaki) untuk operasi USB ATAU "BAT" (lelaki) untuk operasi bateri, ke pin papan stepper "+" (wanita).

Setelah wayar dimasukkan dan diperiksa semula, pasangkan kabel motor stepper ke penyambung papan pengawal motor stepper. Penyambung dikunci dan hanya sesuai dengan sehala.

Akhirnya, jika menggunakan bateri, pasangkannya ke penyambung bateri ESP32.

Langkah 2: Petunjuk

Untuk penunjuk pada motor stepper, saya merancang dan 3D mencetak tangan penunjuk "Hand.stl". Saya mencetak tangan penunjuk pada ketinggian lapisan.15mm, 20% mengisi tanpa penyokong, kemudian menekannya ke batang motor stepper.

Sebagai alternatif, pita, kadbod atau bahan lain dapat digunakan sebagai petunjuk.

Langkah 3: Perisian

Saya menulis perisian ujian stepper di persekitaran Arduino 1.8.5. Sekiranya anda belum melakukannya, muat turun persekitaran Arduino dan pemacu USB yang diperlukan ke komputer anda dan pasangkannya. Juga, lawati laman web Adafruit untuk sebarang perisian berkaitan Adafruit ESP32 tambahan. Saya mendapati pautan ini sangat berguna: Adafruit ESP32 dan Arduino Environment.

Dengan kabel USB yang disambungkan di antara komputer anda dan ESP32, dan "Stepper.ino" dimuat ke dalam persekitaran Arduino, muat turun "Stepper.ino" ke ESP32.

Setelah dimuat turun, stepper harus melangkah 6 darjah sekali sesaat.

Saya menulis perisian ujian ini kerana dua sebab; pertama, untuk belajar menggerakkan motor stepper, dan kedua, untuk menukar 4096 langkah per putaran motor stepper menjadi 60 detik kedua "kutu" darjah untuk jam.

Fungsi "Step (nDirection)" menggerakkan motor stepper. Fungsi ini mengekalkan pembolehubah integer tempatan (statis) "nPhase", yang dinaikkan atau dikurangkan oleh satu (setiap kali fungsi dipanggil), sesuai dengan tanda argumen fungsi nDirection. Pemboleh ubah ini dibatasi dalam jarak 0 hingga 7, yang, ketika digunakan bersama dengan suis case, mendorong fasa motor sesuai dengan spesifikasi pengeluar untuk setiap langkah.

Fungsi "Kemas kini ()" menentukan kapan dan berapa langkah yang perlu diambil untuk setiap kutu untuk meratakan 60 kutu setiap 360 darjah putaran. Fungsi ini melangkah motor stepper sama ada 68 atau 69 langkah untuk setiap kutu. Sebagai contoh, jika fungsi tersebut hanya menggunakan 68 langkah per kutu, maka (68 langkah * 60 kutu) = 4080 langkah tidak akan cukup untuk menyelesaikan putaran 360 darjah (ingat stepper memerlukan 4096 langkah untuk putaran 360 darjah). Dan jika fungsi itu menggunakan 69 langkah per tanda, maka (69 langkah * 60 tandakan) = 4140 akan menjadi terlalu banyak langkah. Algoritma sederhana yang saya tulis secara merata mengagihkan kutu langkah 68 dan 69 sepanjang putaran 360 darjah, dan dapat menentukan arah putaran mana yang paling cepat ke kiraan kedua yang diinginkan (digunakan pada jam).

Dan begitulah cara saya merancang dan menguji perisian untuk 'Antique' Auto Correcting Analog Clock.

Sekiranya anda mempunyai cadangan dan / atau pertanyaan, sila beri komen dan saya akan berusaha sebaik mungkin untuk menjawabnya.