Modul Tugas Akhir Stepper Driver: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Oleh Marquis Smith dan Peter Moe-Lange

Langkah 1: Pendahuluan

Dalam proyek ini, kami menggunakan driver stepper untuk mengontrol motor stepper agar berputar. Motor stepper ini mampu bergerak pada interval yang sangat tepat, dan pada kecepatan yang berbeda. Kami menggunakan papan Basys 3 FPGA untuk mengirim sinyal ke driver stepper dan motor melalui media papan tempat memotong roti.

Fungsionalitas ekstra diperkenalkan dengan sakelar yang sesuai dengan input pada driver stepper. Ketika berfungsi dengan baik, interval pergerakan motor kami akan didasarkan pada state machine yang diimplementasikan menggunakan kode HDL dan input kabel, dari gerakan stepper 1/1 penuh hingga gerakan stepper 1/16 yang presisi. Reset kami hanyalah "failsafe"; yaitu jika sesuatu yang tidak diinginkan terjadi dalam mesin keadaan, pengemudi akan mengatur motor secara default ke pengaturan interval gerakan tertinggi.

Langkah 2: Bahan

Berikut adalah bahan-bahan yang Anda perlukan untuk setup:

Driver Stepper A4988

Nema 17 Stepper Motor (Kami menggunakan model 4-kawat, model 6-kawat akan membutuhkan lebih banyak input dan kode untuk fungsi daya/torsi variabel)

Papan tempat memotong roti standar apa pun

Kabel Jumper standar

Catu daya variabel (Untuk proyek ini, rentang daya agak spesifik dan sensitif untuk kinerja optimal)

Tape (atau semacam bendera untuk melihat langkah motor lebih jelas)

Klip buaya (Untuk menghubungkan papan catu daya, meskipun tentu saja ini dapat dilakukan dengan beberapa cara)

Langkah 3: Skema, Kode, dan Desain Blok

Tautan Kode:

Kode ini merupakan implementasi dari modul PWM; salah satu yang mengambil jam digital dan input tugas dan output siklus "hidup" dan "mati" yang mensimulasikan input analog. Komponen driver stepper kami kemudian mengambil output ini sebagai input dan menggunakannya untuk menggerakkan motor secara bertahap.

Penafian: Meskipun kami awalnya menggunakan kode VHDL jam yang diberikan dan sedikit memodifikasinya untuk berjalan di stepper kami, kode itu tidak memiliki fungsionalitas penuh yang kami perlukan untuk menggunakan interval. Kode yang ditemukan di bagian "sumber" file menunjukkan organisasi dan penulis dengan nama Scott Larson; namun kami menambahkan mesin status yang kami buat di akhir (dalam file pwm yang sama) yang memodulasi siklus hidup dan mati jam.

Langkah 4: Perakitan

1. Menggunakan 2 kabel Jumper, sambungkan dua output PMOD Anda ke papan tempat memotong roti. Ini untuk sinyal pwm_out dan sinyal arah Anda yang akan terhubung ke driver stepper secara tidak langsung.

2. Menggunakan 3 kabel Jumper dan lebih disukai kolom PMOD yang sama untuk kesederhanaan, sambungkan output "presisi" Anda ke papan tempat memotong roti. Kabel ini untuk menentukan status stepper mana yang dipicu menggunakan input pada driver stepper lagi

3. Menggunakan konektor 4-crimp, sambungkan motor 4-kawat ke papan tempat memotong roti. Pastikan bahwa pesanannya sama dengan yang diberikan pada pengaturan sampel; ini penting jika tidak, Anda dapat meledakkan chip.

4. Dengan menggunakan konektor 4-crimp kedua, sambungkan yang pertama ke yang kedua.

5. Dengan asumsi Anda menggunakan catu daya output ganda (2 level tegangan/amp terpisah), sambungkan output VCC papan ke papan tempat memotong roti seperti yang ditunjukkan. CATATAN: Pastikan bahwa daya diberikan ke papan (dan selanjutnya driver stepper) sebelum motor pada langkah berikutnya, karena Anda dapat merusak internal chip dengan tegangan berlebih.

6. Terakhir, dengan menggunakan klip buaya atau kabel lain, sambungkan tegangan output ke-2 ke motor SERI. Pastikan lagi bahwa ini menggunakan output yang tepat pada driver stepper.

Langkah 5: Kesimpulan

Dan begitulah, motor stepper berjalan yang memvariasikan langkahnya berdasarkan input kabel yang diberikan ke driver stepper. Karena waktu kami yang terbatas, kami tidak dapat tetapi ingin menggunakan Python untuk menerjemahkan kode-G ke dalam siklus jam yang kemudian dapat digunakan bersama dengan beberapa motor untuk membuat modul multi-sumbu. Kami juga tidak berhasil mendapatkan mode stepper 1/16 terakhir (paling tepat) untuk berjalan secara konsisten. Ini mungkin karena mesin status kami tertangkap atau diatur ulang secara otomatis sebelum mencapai tahap ini, bahkan ketika input sakelar kami benar.

Berikut tautan video terakhir:

drive.google.com/open?id=1jEnI3bdv_hVR-2FiZinzCbqi8-BS3Pwe