- Componente necessário
- Motor de passo NEMA17
- Módulo de driver de passo A4988
- Diagrama de circuito
- Explicação do código
Um motor de passo é um tipo de motor DC que funciona em etapas discretas e é usado em qualquer lugar, desde câmeras de vigilância até robôs e máquinas sofisticadas. Os motores de passo fornecem controle preciso e podem ser diferenciados com base no torque, etapas por revolução e tensão de entrada. Em nosso projeto anterior, controlamos o motor de passo 28-BYJ48 usando o Arduino. 28-BYJ48 tem torque relativamente mais baixo do que os outros motores de passo, como NEMA 14, NEMA17.
Neste tutorial, vamos controlar o motor de passo NEMA17 usando o módulo de driver de passo Arduino Uno e A4988. O motor de passo Nema17 tem maior torque e maior tensão de operação do que 28-BYJ48. Aqui, um potenciômetro também será conectado para controlar a direção do motor de passo.
Componente necessário
- Arduino UNO
- Motor de passo NEMA17
- Módulo de driver de passo A4988
- Capacitor de 47 µf
- Potenciômetro
Motor de passo NEMA17
A operação do Nema17 é semelhante aos motores de passo normais. O motor de passo NEMA 17 tem um painel frontal de 1,7 x 1,7 polegadas e geralmente tem mais torque do que as variantes menores, como NEMA 14. Este motor tem seis fios condutores e a tensão nominal é de 12 volts. Ele pode ser operado com uma tensão mais baixa, mas o torque cairá. Os motores de passo não giram, eles pisam, e o motor NEMA17 tem um ângulo de passo de 1,8 graus. significa que cobre 1,8 graus em cada etapa. O diagrama de fiação para NEMA17 é fornecido abaixo.
Como você pode ver, este motor possui um arranjo Unipolar de seis fios. Esses fios são conectados em dois enrolamentos divididos. Os fios preto, amarelo e verde fazem parte do primeiro enrolamento, onde o preto é a derivação central e o amarelo e o verde são a ponta da bobina, enquanto o vermelho, o branco e o azul fazem parte de um segundo enrolamento, no qual o branco é a derivação central e o vermelho e o azul são a bobina fios de extremidade. Normalmente, os fios da derivação central ficam desconectados.
Passos por revolução para NEMA17
Passos por revolução para um motor de passo específico são calculados usando o ângulo de passo desse motor de passo. Portanto, no caso, o ângulo de passo NEMA 17 é de 1,8 graus.
Passos por revolução = 360 / ângulo de passo 360 / 1,8 = 200 passos por revolução
Especificações de NEMA17
- Tensão nominal: 12V DC
- Ângulo do degrau: 1,8 graus.
- Nº de fases: 4
- Comprimento do motor: 1,54 polegadas
- Cabo de 4 fios, 8 polegadas
- 200 passos por revolução, 1,8 graus
- Temperatura de operação: -10 a 40 ° C
- Torque de retenção unipolar: 22,2 oz-in
Verifique também vários projetos relacionados a motores de passo aqui, que não apenas incluem a interface básica com vários microcontroladores, mas também projetos de robótica que envolvem motores de passo.
Módulo de driver de passo A4988
Um módulo de driver de passo controla o funcionamento de um motor de passo. Os drivers de passo enviam a corrente ao motor de passo por várias fases.
O driver de passo A4988 Nema 17 é um módulo de driver de microstepping usado para controlar motores de passo bipolares. Este módulo de driver possui um tradutor embutido que significa que podemos controlar o motor de passo usando poucos pinos de nosso controlador.
Usando este módulo de driver de motor Nema 17, podemos controlar o motor de passo usando apenas dois pinos, isto é, STEP e DIRECTION. O pino STEP é usado para controlar as etapas enquanto o pino DIRECTION é usado para controlar a direção do motor. A4988 módulo driver oferece cinco diferentes resoluções passo: full-passo, Haft-passo, quartas-de-passo, de oito etapas, e XVI passo . Você pode selecionar as diferentes resoluções de etapa usando os pinos do seletor de resolução ((MS1, MS2 e MS3). A tabela de verdade para esses pinos é fornecida abaixo:
| MS1 | MS2 | MS3 | Resolução Microstep |
| Baixo | Baixo | Baixo | Etapa Completa |
| Alto | Baixo | Baixo | ½ passo (meio passo) |
| Baixo | Alto | Baixo | ¼ Etapa (Quarto Passo) |
| Alto | Alto | Baixo | 1/8 etapa (oitava etapa) |
| Alto | Alto | Alto | 1/16 Step (décimo sexto passo) |
Especificações de A4988
Máx. Tensão operacional: 35V
Min. Tensão operacional: 8V
Máx. Atual por fase: 2A
Resolução microstep: etapa completa, ½ etapa, ¼ etapa, 1/8 e 1/16 etapa
Proteção de tensão reversa: Não
Dimensões: 15,5 × 20,5 mm (0,6 ″ × 0,8 ″)
Diagrama de circuito
O diagrama de circuito para controlar o motor de passo Nema 17 com Arduino é fornecido na imagem acima. Como o módulo A4988 tem um tradutor embutido, isso significa que só precisamos conectar os pinos Step e Direction ao Arduino. O pino de passo é usado para controlar os passos, enquanto o pino de direção é usado para controlar a direção. O motor de passo é alimentado por uma fonte de alimentação de 12 V e o módulo A4988 é alimentado por Arduino. O potenciômetro é usado para controlar a direção do motor.
Se você girar o potenciômetro no sentido horário, o passo a passo girará no sentido horário, e se você girar o potenciômetro no sentido anti-horário, ele girará no sentido anti-horário. Um capacitor de 47 µf é usado para proteger a placa de picos de tensão. Pinos MS1, MS2 e MS3 deixados desconectados, o que significa que o driver irá operar no modo full-step.
Conexões completas para Arduino Nema 17 A4988 fornecidas na tabela abaixo.
|
S.NO. |
Pin A4988 |
Conexão |
|
1 |
VMOT |
+ ve da bateria |
|
2 |
GND |
-ve de bateria |
|
3 |
VDD |
5V de Arduino |
|
4 |
GND |
GND do Arduino |
|
5 |
STP |
Pino 3 do Arduino |
|
6 |
DIR |
Pino 2 do Arduino |
|
7 |
1A, 1B, 2A, 2B |
Motor de passo |
Explicação do código
O código completo com controle de vídeo funcional Nema 17 com Arduino é fornecido no final deste tutorial, aqui estamos explicando o programa completo para entender o funcionamento do projeto.
Em primeiro lugar, adicione a biblioteca de motor de passo ao seu IDE Arduino. Você pode baixar a biblioteca de motor de passo aqui.
Em seguida, defina o no de etapas para o NEMA 17. Como calculamos, o no. de passos por revolução para NEMA 17 é 200.
#incluir
Depois disso, os pinos de especificar a qual o módulo controlador está ligado e definir o tipo de interface de motor como Tipo1 porque o motor está ligado através do módulo controlador.
Stepper stepper (PASSOS, 2, 3); #define motorInterfaceType 1
Em seguida, defina a velocidade do motor de passo usando a função stepper.setSpeed . A velocidade máxima do motor para NEMA 17 é 4688 RPM, mas se o rodarmos mais rápido do que 1000 RPM o torque cai rapidamente.
void setup () { stepper.setSpeed (1000);
Agora, no loop principal , leremos o valor do potenciômetro do pino A0. Neste loop, há duas funções, uma é potVal e a outra é Pval . Se o valor atual, ou seja, potVal é maior do que o valor anterior, ou seja, Pval então se moverá dez passos no sentido horário e se o valor atual for menor que o valor anterior, então ele se moverá dez passos no sentido anti-horário.
potVal = map (analogRead (A0), 0,1024,0,500); if (potVal> Pval) stepper.step (10); if (potVal
Agora conecte o Arduino ao seu laptop e carregue o código em sua placa Arduino UNO usando o IDE do Arduino, selecione a placa e o número da porta e clique no botão de upload.
Agora você pode controlar a direção do motor de passo Nema17 usando o potenciômetro. O funcionamento completo do projeto é mostrado no vídeo abaixo. Se você tiver alguma dúvida em relação a este projeto, poste-as na seção de comentários abaixo.