28BYJ-48 5V Stepper Motor dan Driver A4988: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Pernah ingin membuat robot berputar pada sudut yang tepat, hanya menggunakan beberapa output Arduino atau mikro:bit Anda? Semua ini dengan harga murah? Itu instruksi untuk Anda! Dalam instruksi ini kita akan melihat cara mengendarai motor stepper yang sangat murah hanya dengan menggunakan 2 output dari pengontrol kita dan hanya membutuhkan catu daya 5V!

Saya membuat instruksi ini setelah berjuang sedikit untuk mengumpulkan informasi, kadang-kadang tersandung pada informasi yang salah, dan saya ingin menyelamatkan orang lain dari melalui proses yang sama.

Tetapi sebelum memulai, mengapa kendala seperti itu?

• Mengapa 5V: karena saya ingin mengintegrasikan ini pada robot seluler yang hanya akan berjalan dengan baterai lithium 3,7 yang dapat saya keluarkan 5V dengan booster.
• Mengapa menggunakan A4988 dan bukan ULN2003 yang sering disertakan dengan motor 28BYJ? Karena, pertama, membutuhkan 4 input. Oleh karena itu menggunakan A4988 membuat kami menghemat 2 keluaran pengontrol kami yang berharga (dan jika Anda suka bekerja dengan mikro:bit seperti yang saya lakukan maka keluaran tersebut sangat berharga…) ! Tapi ada lagi! Mampu menggerakkan motor hanya dengan memberikan langkah-langkah sebagai impuls tinggi, memberi kita kemungkinan untuk menggerakkan motor dengan PWM sederhana. Dengan memperbaiki duty cycle menjadi 50%, mengubah frekuensi PWM akan mengubah kecepatan putaran motor. Mengapa itu hebat? Karena jika Anda ingin mengatur kecepatan motor saya dan kemudian melanjutkan mengendalikan hal-hal lain dengan Arduino atau mikro:bit saya, maka Anda cukup mengatur PWM saya dan melupakannya, yang akan membuat kode Anda jauh lebih mudah dibaca dan hidup Anda jauh lebih baik. lebih mudah (misalnya jika Anda ingin membuat robot seperti ini).

Jadi mari kita mulai!

Perlengkapan

Inilah yang Anda perlukan untuk instruksi ini:

• 1x28BYJ motor stepper
• 1x A4988 pengemudi
• 1x papan tempat memotong roti atau papan prototipe, kapasitor dan beberapa kabel
• Mikro: bit dan papan ekstensi atau Arduino
• Catu daya 5V (+3,3V jika Anda menggunakan Mikro:bit). Untuk ini saya menggunakan baterai lithium 18650 dan pelindung baterai.
• 1x multimeter

Langkah 1: Mengenal Sistem Kami

Hal pertama yang saya sarankan untuk memulai, adalah mempelajari lebih lanjut tentang motor stepper dan driver A4988. Hei, tapi mengapa kita membutuhkan driver ini? Bisakah kita mengendalikan motor stepper tanpa driver? Jawabannya adalah tidak. Papan seperti Micro:bit dan Arduino pandai memproses informasi tetapi tidak memberikan banyak arus, dan Anda memerlukan arus untuk membuat motor stepper bergerak. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang cara kerja motor dan pengemudi, ini adalah referensi yang saya rekomendasikan. Ini sintetis tetapi juga berisi sebagian besar informasi yang Anda perlukan untuk pemasangan kabel.

Tapi tunggu sebelum mencoba mengirim apa pun! Apakah 28BYJ disesuaikan dengan A4988? Jika Anda melakukan pencarian cepat, Anda akan melihat bahwa motor ini jarang datang dengan A4988 sebagai driver. Jika Anda membaca dengan seksama referensi sebelumnya, Anda mungkin melihat alasannya: stepper kami adalah motor unipolar sedangkan A4988 dirancang untuk menggerakkan motor bipolar, jadi kami harus meretas sedikit motor kami!

Langkah 2: Meretas Motor

Untuk membuat motor Anda kompatibel dengan driver motor, cukup cabut kabel merah dari konektor putih. Untuk melakukan potong konektor untuk melepas kabel merah dan memotong kabel merah motor. Kemudian tukar kabel kuning dan merah muda pada konektor. Simpan kabel dan konektor merah untuk langkah selanjutnya!

Untuk mengeluarkan kabel dari konektor, dorong kabel yang ingin Anda lepaskan di konektor dan kemudian tekan bagian logam yang terlihat pada konektor dengan alat tajam (di atas adalah gambar di mana saya melakukan ini dengan pisau favorit saya, opinel !), dan akhirnya tarik dan akhirnya semuanya akan keluar seperti pada gambar di atas. Gambar terakhir menunjukkan seperti apa konektor pada akhir modifikasi tersebut: urutan kabel pada konektor harus oranye/merah muda/kuning/biru.

(PS: online Anda akan menemukan beberapa tutorial yang menunjukkan bahwa Anda harus melepas kabel merah dari motor dan kemudian menggores PCB, lupakan itu, ini tidak perlu. Tidak berguna?)

Langkah 3: Mengatur Driver

Sekarang… saatnya mengendarai motor ini bersama pengemudinya? Belum maaf! Anda melihat sekrup pada papan A4988? Yah kita harus mengutak-atiknya. Sekrup ini pada dasarnya memungkinkan Anda untuk mengatur berapa banyak arus yang akan melewati kumparan motor Anda. Dalam kasus kami, sementara catu daya kami memberikan 5V dan kumparan kami di motor memiliki hambatan 50 Ohm, arus kami tidak akan lebih dari 100mA, yang harus didukung oleh motor sehingga Anda akhirnya bisa melewati langkah ini. Namun jika Anda seperti saya dan Anda ingin motor Anda hanya mengambil arus sebanyak yang dibutuhkan, ikuti saja.

Jadi untuk mengatur driver, ikuti Metode 2 artikel ini dengan adaptasi tersebut (seperti yang ditunjukkan gambar di atas)

1. Gunakan 5V dari pelindung baterai untuk logika dan input daya motor (VMOT dikatakan membutuhkan lebih dari 8V tetapi 5V berfungsi!). 2 pin GND di papan terhubung, jadi tidak perlu menghubungkan keduanya ke ground baterai.
2. Hubungkan pin STEP dan DIR ke 5V juga (bukan ke Arduino seperti yang ditunjukkan pada artikel yang dirujuk)
3. Saat mengatur multimeter, saya mengatur arus ke 50mA yang cukup untuk menggerakkan motor saya menggunakan setengah langkah (lebih lanjut tentang itu di langkah berikutnya). Untuk menghubungkan multimeter saya untuk mengukur arus pada kumparan motor, seperti yang Anda lihat pada gambar di atas, saya mencabut kabel kuning dari konektor dan memasukkan kabel merah, sehingga saya bisa memasang multimeter saya dari merah ke kabel kuning untuk mengukur arus.

Langkah 4: Mengontrol Motor

Itu saja, kami hampir siap untuk menghidupkan motor kami. Satu-satunya hal yang harus dilakukan adalah:

1. untuk menghapus multimeter kami dari sistem kami jika belum selesai,
2. hubungkan MS1 ke 5V yang akan membuat pengemudi menggunakan setengah langkah (saya kesulitan membuat robot berputar dengan langkah penuh pada 5V. Tetapi sebagai bagian dari tujuan saya adalah membuat semuanya berjalan pada 5V, saya menerima untuk mengorbankan sedikit kecepatan dan untuk mendapatkan beberapa presisi),
3. berikan pin STEP dan DIR dengan apa yang kita inginkan dari controller kita.

Kemudian: jika Anda ingin mengontrol motor menggunakan Arduino, cukup ikuti artikel di sini di mana Anda akan menemukan kode sampel. Jika Anda ingin mengontrolnya dengan micro:bit maka tinggal bersama saya sedikit lebih lama.

Micro:bit, seperti Arduino, hadir dengan GPIO. Oleh karena itu, setelah kita menyalakannya (dengan 3.3V!), maka kita dapat memprogramnya untuk mengeluarkan STEP dan DIR. Meskipun tampaknya ada banyak input dan output, berhati-hatilah bahwa sebenarnya banyak dari mereka sudah disediakan untuk beberapa tujuan lain. Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang itu di artikel ini. Anda akan melihat dalam artikel ini bahwa sebenarnya banyak input/output yang dibagikan dengan tampilan, dan oleh karena itu, jika Anda ingin menggunakannya, Anda harus mematikan layar. Tapi jangan matikan layarnya! Jadi pin mana yang bisa kita gunakan? Saya akan menggunakan pin 2 dan 8 karena saya tidak akan menggunakan bantalan (pin 2).

Colokkan pin 2 mikro:bit ke STEP, pin 8 ke DIR, unggah program yang dilampirkan menggunakan editor mikro:python favorit Anda (saya menggunakan mu-editor). Program ini pada dasarnya mengatur PWM pada pin 2 dengan periode 1 milidetik (dan siklus kerja 50%), dan motor Anda harus berputar. Atur pin 8 ke 0 atau 1 untuk membuatnya berputar satu atau lain cara dan ubah periode untuk membuatnya berputar dengan kecepatan yang Anda inginkan (asalkan Anda tidak ingin terlalu cepat … bagi saya denyut nadi setiap milidetik sudah dekat dengan kecepatan maksimum yang bisa saya capai).

Untuk membuat segalanya sedikit lebih kompak dan memulainya dengan mudah di robot seluler, saya membuat papan kecil. Papan ditunjukkan pada gambar di atas. Pada gambar ada kabel ungu dari VMOT ke VDD yang bersembunyi di bayangan. Juga, kabel kuning dari SLP ke RST sebenarnya tidak disolder, saya hanya meletakkannya di sana untuk mewakili solder yang saya letakkan di bagian belakang papan untuk menghubungkan 2 pin itu. Catatan: heat sink biasanya tidak diperlukan dengan sistem seperti itu, karena kami menggambar jauh, jauh lebih sedikit dari 1A.

Itu saja, saya harap instruksi ini akan membantu banyak dari Anda menikmati kekuatan motor stepper dalam proyek Anda.