Controllo del motore passo-passo nema 17 con arduino e modulo driver passo-passo a4988

Un motore passo-passo è un tipo di motore CC che funziona a passi discreti e utilizzato ovunque, da una telecamera di sorveglianza a sofisticati robot e macchine. I motori passo-passo forniscono un controllo accurato e possono essere differenziati sulla base di coppia, passi per giro e tensione di ingresso. Nel nostro progetto precedente, abbiamo controllato il motore passo-passo 28-BYJ48 utilizzando Arduino. 28-BYJ48 ha una coppia relativamente inferiore rispetto agli altri motori passo-passo come NEMA 14, NEMA17.

In questo tutorial, controlleremo il motore passo-passo NEMA17 utilizzando Arduino Uno e il modulo driver stepper A4988. Il motore passo-passo Nema17 ha una coppia più elevata e una tensione operativa più elevata rispetto a 28-BYJ48. Qui sarà anche collegato un potenziometro per controllare la direzione del motore passo-passo.

Componente richiesto

Arduino UNO
Motore passo-passo NEMA17
Modulo driver passo-passo A4988
Condensatore da 47 µf
Potenziometro

Motore passo-passo NEMA17

Il funzionamento di Nema17 è simile ai normali motori passo-passo. Il motore passo-passo NEMA 17 ha un frontalino da 1,7 x 1,7 pollici e di solito ha una coppia maggiore rispetto alle varianti più piccole, come NEMA 14. Questo motore ha sei conduttori e la tensione nominale è di 12 volt. Può funzionare a una tensione inferiore, ma la coppia diminuirà. I motori passo-passo non ruotano, ma il motore NEMA17 ha un angolo di passo di 1,8 gradi. significa che copre 1,8 gradi in ogni passaggio. Di seguito è riportato lo schema di cablaggio per NEMA17.

Come puoi vedere, questo motore ha una disposizione unipolare a sei fili. Questi fili sono collegati in due avvolgimenti divisi. I fili nero, giallo e verde fanno parte del primo avvolgimento in cui il nero è il rubinetto centrale e il giallo e il verde sono l'estremità della bobina mentre il rosso, il bianco e il blu fanno parte di un secondo avvolgimento, in cui il bianco è il rubinetto centrale e il rosso e il blu sono la bobina fili terminali. Normalmente i fili della presa centrale lasciati scollegati.

Passi per rivoluzione per NEMA17

I passi per giro per un particolare motore passo-passo vengono calcolati utilizzando l'angolo di passo di quel motore passo-passo. Quindi, nel caso, l'angolo di passo NEMA 17 è di 1,8 gradi.

Passi per giro = 360 / angolo di passo 360 / 1,8 = 200 Passi per giro

Specifiche di NEMA17

Tensione nominale: 12V DC
Angolo di passo: 1,8 gradi.
Numero di fasi: 4
Lunghezza del motore: 1,54 pollici
Cavo a 4 fili da 8 pollici
200 passi per giro, 1,8 gradi
Temperatura di funzionamento: da -10 a 40 ° C
Coppia di tenuta unipolare: 22,2 oz-in

Controlla anche vari progetti relativi ai motori passo-passo qui, che non solo includono l'interfacciamento di base con vari microcontrollori, ma hanno anche progetti di robotica che coinvolgono il motore passo-passo.

Modulo driver passo-passo A4988

Un modulo driver passo-passo controlla il funzionamento di un motore passo-passo. I driver passo-passo inviano la corrente al motore passo-passo attraverso varie fasi.

Il driver passo-passo A4988 Nema 17 è un modulo driver microstepping utilizzato per controllare motori passo-passo bipolari. Questo modulo driver ha un traduttore integrato che significa che possiamo controllare il motore passo-passo utilizzando pochissimi pin dal nostro controller.

Usando questo modulo driver motore Nema 17, possiamo controllare il motore passo-passo usando solo due pin, cioè STEP e DIREZIONE. Il pin STEP viene utilizzato per controllare i passaggi mentre il pin DIREZIONE viene utilizzato per controllare la direzione del motore. Il modulo driver A4988 fornisce cinque diverse risoluzioni di passo: passo intero, passo haft, quarto di passo, otto passi e sedicesimo passo . È possibile selezionare le diverse risoluzioni dei passaggi utilizzando i pin del selettore di risoluzione ((MS1, MS2 e MS3). La tabella di verità per questi pin è fornita di seguito:

MS1	MS2	MS3	Risoluzione Microstep
Basso	Basso	Basso	Passaggio completo
Alto	Basso	Basso	½ passo (mezzo passo)
Basso	Alto	Basso	¼ di passo (quarto di passo)
Alto	Alto	Basso	1/8 Step (Ottavo Step)
Alto	Alto	Alto	1/16 Step (Sedicesimo Step)

Specifiche di A4988

Max. Tensione di funzionamento: 35 V.

Min. Tensione di funzionamento: 8 V.

Max. Corrente per fase: 2A

Risoluzione microstep: passo intero, passo ½, passo ¼, passo 1/8 e 1/16

Protezione dalla tensione inversa: no

Dimensioni: 15,5 × 20,5 mm (0,6 ″ × 0,8 ″)

Schema elettrico

Lo schema del circuito per controllare il motore passo-passo Nema 17 con Arduino è mostrato nell'immagine sopra. Poiché il modulo A4988 ha un traduttore integrato, ciò significa che dobbiamo solo collegare i pin Step e Direction ad Arduino. Il perno del gradino viene utilizzato per controllare i passaggi mentre il perno di direzione viene utilizzato per controllare la direzione. Il motore passo-passo è alimentato tramite una fonte di alimentazione a 12V e il modulo A4988 è alimentato tramite Arduino. Il potenziometro viene utilizzato per controllare la direzione del motore.

Se si ruota il potenziometro in senso orario, lo stepper ruoterà in senso orario e se si ruota il potenziometro in senso antiorario, ruoterà in senso antiorario. Un condensatore da 47 µf viene utilizzato per proteggere la scheda dai picchi di tensione. I pin MS1, MS2 e MS3 lasciati scollegati, significa che il driver funzionerà in modalità full-step.

Collegamenti completi per Arduino Nema 17 A4988 indicati nella tabella sottostante.

S.NO.	Pin A4988	Connessione
1	VMOT	+ ve di batteria
2	GND	-ve di batteria
3	VDD	5V di Arduino
4	GND	GND di Arduino
5	STP	Pin 3 di Arduino
6	DIR	Pin 2 di Arduino
7	1A, 1B, 2A, 2B	Motore passo-passo

Spiegazione del codice

Il codice completo con controllo video funzionante Nema 17 con Arduino è riportato alla fine di questo tutorial, qui spieghiamo il programma completo per capire il funzionamento del progetto.

Prima di tutto, aggiungi la libreria del motore passo-passo al tuo IDE Arduino. È possibile scaricare la libreria del motore passo-passo da qui.

Successivamente definire il numero di passaggi per NEMA 17. Come abbiamo calcolato, il numero di passaggi n. di passi per giro per NEMA 17 è 200.

#includere #define STEPS 200

Successivamente, specificare i pin a cui è collegato il modulo driver e definire il tipo di interfaccia del motore come Tipo1 perché il motore è collegato tramite il modulo driver.

Stepper stepper (STEPS, 2, 3); #define motorInterfaceType 1

Quindi impostare la velocità per il motore passo-passo utilizzando la funzione stepper.setSpeed . La velocità massima del motore per NEMA 17 è 4688 RPM, ma se lo facciamo funzionare più velocemente di 1000 RPM la coppia diminuisce rapidamente.

void setup () { stepper.setSpeed (1000);

Ora nel loop principale , leggeremo il valore del potenziometro dal pin A0. In questo ciclo, ci sono due funzioni una è potVal e l'altra è Pval . Se il valore corrente, ovvero potVal è maggiore del valore precedente, ovvero Pval , si sposterà di dieci passi in senso orario e se il valore corrente è inferiore al valore precedente si sposterà di dieci passi in senso antiorario.

potVal = map (analogRead (A0), 0,1024,0,500); if (potVal> Pval) stepper.step (10); if (potVal stepper.step (-10); Pval = potVal;

Ora collega Arduino al tuo laptop e carica il codice nella tua scheda Arduino UNO utilizzando l'IDE di Arduino, seleziona la scheda e il numero di porta, quindi fai clic sul pulsante di caricamento.

Ora puoi controllare la direzione del motore passo-passo Nema17 usando il potenziometro. Il funzionamento completo del progetto è mostrato nel video sottostante. Se hai dei dubbi su questo progetto, pubblicali nella sezione commenti qui sotto.