Привіт друзі! Пропоную вам практичний алгоритм, як правильно підключити обмотки крокового двигуна до драйвера. Початківці, і не тільки, ардуінщики при роботі з кроковими двигунами часто стикаються з проблемою визначення, де висновки першої обмотки, де другої, де початок першої обмотки, де другої. Так само часто виникає питання як проводами поміняти напрям обертання двигуна. Давайте в цьому відео розберемося, як з високим ступенем чіткості підходити до вирішення цих питань.

Давайте підпишемося на канал, лайкнемо це відео і поїхали далі.

В ідеальному випадку нам може попастися широко відомий тип крокової двигуна, у якого є стандартний незмінний клемник, схему підключення якого легко знайти в гугл-картинках. Так само бажано, щоб була і легка в пошуках схема підключення наявного драйвера. Тоді їх найчастіше виходить підключити з першого разу без помилок. Хоча я примудрявся і в таких випадках наплутати. Але ми будемо виходити з того, що двигун у нас з невідомим кольоровим маркуванням проводів, що часто стає проблемою і схеми підключення обмоток двигуна до наявного драйверу немає.

До речі щодо схем підключення драйверів, тут теж є свої чинники заплутування і незрозумілостей. Ось наприклад позначення виходів трьох найпопулярніших драйверів. Кружечками будемо позначати умовний початок обмотки двигуна. Всі позначення тут сильно відрізняються у кожного драйвера. Ці відмінності починаються з самих інструкцій на мікросхеми драйверів. Прямо в pdf на кожну з цих популярних мікросхем творці заклали стільки плутанини - як тут розібратися без келиха пива !?

По можливості потрібно тестувати підключення на ненавантаженому кроковому двигуні. Для управління візьмемо контролер Arduino NANO. Будемо використовувати його просто як генератор імпульсів. Ви можете взяти будь-який драйвер крокового двигуна. Тільки розберіться по документації або за підписами на платі, де знаходяться пари виходів під кожну обмотку. Я візьму найпопулярніший драйвер A4988. Ось схема включення для нашого універсального алгоритму підключення обмоток двигуна. Від контролера подається прямокутний сигнал відомої частоти на вхід STEP драйвера, який відповідає за запуск кроків. При цьому вхід DIR, що відповідає за напрямок обертання ротора, підключений до загального проводу - він нам не знадобиться. Так само у конкретного драйвера необхідно подати живлення логіки (для деяких драйверів це не потрібно). А так само необхідно подати дозволяючі обертання сигнали, такі як RESET, SLEEP, ENABLE. Для драйвера A4988 можна просто поставити перемичку між RESET і SLEEP - це переведе драйвер в робочий режим. Так само підключаємо дроти живлення двигуна до джерела 12В. А самі котушки двигуна намагаємося за наявними схемами і документаціями підключити хоча б до своїх пар виходів драйвера. Але, якщо не виходить розібратися відразу, не впадайте у відчай - ми тут розберемо всі випадки.

Тепер по швидкому звернемо увагу на програму, яка буде завантажена в Arduino NANO. Я беру стандартний приклад Blink, який блимає світлодіодом раз на дві секунди і призначаю свій вихід номер 2, до якого підключений вхід STEP. А також ставлю затримку в 1 мілісекунду. Це означає, що на вхід STEP драйвера піде прямокутний сигнал з періодом в 2 мілісекунди або 500 Гц, що для 200-крокового двигуна відповідає 2,5 об. / сек або 150 об. / хв. Ця швидкість і не велика і не маленька і як на мене добре підходить для експериментів з підключення обмоток двигуна. До речі замість контролера Arduino, ви можете те ж саме зробити і за допомогою генератора прямокутних імпульсів. Встановіть на ньому частоту приблизно рівну 500 Гц. Амплітуда напруги на виході повинна бути 5В. З'єднуєте загальний провід і вихід генератора підключаєте до входу STEP драйвера.

void setup() {
  pinMode(2, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(2, HIGH); 
  delay(1);                
  digitalWrite(2, LOW);   
  delay(1);             
}

Отже після підключення у вас вийде одна з чотирьох ситуацій: в першій ви правильно вгадаєте початок обох котушок; у другому випадку одна з котушок буде підключена початком в зворотну сторону; в третьому випадку ви вгадаєте початок котушок але переплутати пари виходів драйвера; і в четвертому випадку буде переплутано усе максимально. Тепер спробуємо всі ці випадки на практиці.

У першому ідеальному випадку ротор двигуна обертається з очікуваною швидкістю в очікуваному нами напрямку.

У другому випадку спостерігаємо звичайну швидкість обертання і нормальний режим роботи двигуна. Тільки обертання направлено в інший бік. У більшості випадків вам підійде і так.

У третьому випадку у нас переплутані пари виходів драйвера і вони не збігаються з виводами своєї котушки. Обертання непередбачуване, а точніше смикання ротора вперед і назад.

У четвертому випадку все повторюється з третього випадку. Часто таке підключення заплутує своєю роботою наполовину і здається, що все як би підключено правильно, тільки напрямок однієї обмотки потрібно поміняти і все. Насправді воно так і є, але міняти треба підключення не однієї обмотки, а двох проводів з різних обмоток.

І, щоб швидко змінити напрямок обертання ротора за допомогою дротів, я перевертаю дзеркально усі 4 дроти від двигуна.

Ще раз більш уважно розберемо в графічному вигляді, що потрібно перевертати. Тут буквами А і В позначені пари виходів драйвера. У першому випадку нас все влаштовує. У другому випадку нам не сподобається напрямок обертання ротора за замовчуванням. Для повороту в правильну сторону вам потрібно поміняти дроти на одній з пар виходів драйвера. У третьому випадку двигун смикається на місці, що означає, що потрібно поміняти місцями два дроти з різних пар виходів драйвера. У четвертому випадку все так само як і в третьому, тільки напрямок обертання ротора після заміни місцями двох проводів нам може не сподобатися і тоді ми опиняємося на другому випадку і вже знаємо як розгорнути ротор в іншу сторону. Загалом, як би ми не підключили кроковий біполярний двигун до справного драйверу, отримуємо два варіанти подій: або ротор обертається в робочому режимі, або смикається на місці. І, щоб він перестав смикатися і обертався нормально, вам потрібно перекинути два дроти. Це і є алгоритм підключення крокового двигуна.

Дякую за увагу! Нам дуже допоможе ваша підписка і лайк!

17.03.2021