Raspberry Pi, Python i sterownik silnika krokowego TB6600: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Ten Instruktaż postępuje zgodnie z krokami, które podjąłem, aby podłączyć Raspberry Pi 3b do sterownika silnika krokowego TB6600, zasilacza 24 VDC i 6-przewodowego silnika krokowego.

Pewnie jestem jak wielu z was i przypadkiem mam "torbę" z resztkami części z wielu starych projektów.. W mojej kolekcji miałem 6-przewodowy silnik krokowy i uznałem, że czas się trochę nauczyć więcej o tym, jak mogę połączyć to z Raspberry Pi model 3B.

W ramach zastrzeżenia, nie wymyśliłem tutaj koła, po prostu zebrałem garść informacji łatwo dostępnych w sieci, dodałem do tego moje małe skosy i próbowałem, aby to działało

Intencją tutaj było po prostu zebranie kilku rzeczy razem (przy minimalnych kosztach), napisanie kodu Pythona dla mojego Raspberry Pi i rozkręcenie silnika. Właśnie to udało mi się osiągnąć.

Więc zacznijmy…

Krok 1: Raspberry Pi

Jeśli chodzi o Raspberry Pi, użyłem trzech standardowych pinów GPIO, więc powinno działać (nie testowałem) z dowolną płytą Pi, Orange, płytką Tinker lub klonami, które są tam dostępne. Możesz (i powinieneś) przeczesać mój nadmiernie komentowany kod Pythona i wybrać różne piny GPIO, jeśli używasz innego procesora lub po prostu chcesz coś zmienić.

Należy pamiętać, że podłączam bezpośrednio do pinów GPIO na RPi, więc ograniczam napięcie, które widzą piny GPIO do 3,3 wolta.

Krok 2: Sterownik / kontroler silnika krokowego TB6600

Jak wcześniej zauważyłem, zdecydowałem się użyć sterownika / kontrolera silnika krokowego TB6600.

Ten kontroler to:

• Łatwo dostępne (przeszukaj eBay, Amazon, Ali Express lub wiele innych).
• Bardzo konfigurowalny dzięki przełącznikom łatwego dostępu.
• Szczegóły konfiguracji i okablowania są nadrukowane na obudowie.
• Zakres napięcia wejściowego od 9 VDC do 40 VDC
• Zdolny do wyjścia napędu silnika do 4 A.
• Posiada wewnętrzny wentylator chłodzący i porządny radiator.
• Wyposażony w 3 zdejmowane złącza.
• Ma niewielką powierzchnię,
• Łatwy w montażu.

Ale niski koszt zakupu jest naprawdę tym, co przypieczętowało transakcję w tym przypadku.

Krok 3: Silnik krokowy…

Silnik krokowy, którego użyłem, jest trochę nieznany. Mam go od wielu lat i nie przypominam sobie historii tego, jak go nabyłem ani jakie było jego wcześniejsze użytkowanie.

W tym Instructable nie zamierzam szczegółowo opisywać jego możliwości – nie mam do tego użytku (poza eksperymentami), więc pominę to.

Użyłem dość ogólnego silnika krokowego. Spędziłem trochę czasu na YouTube i tutaj na Instructables, aby spróbować rozszyfrować wychodzące z niego przewody.

Mój silnik ma właściwie 6 przewodów… W tej aplikacji zostawiłem dwa przewody „Center Tap” zaizolowane i niepodłączone.

Jeśli masz podobny „ogólny” typ silnika krokowego, jestem pewien, że z omomierzem i odrobiną czasu ty też mógłbyś rozgryźć okablowanie i sprawić, by działał w ten sposób. Istnieje wiele filmów na YouTube, które poprowadzą Cię do łatwego uporządkowania własnego silnika.

Krok 4: Zasilanie i zasilacze

Należy tutaj zachować ostrożność…

W zależności od wersji może być konieczne podłączenie do napięcia sieciowego (zasilanie domowe). Pamiętaj, aby stosować wszystkie odpowiednie środki ostrożności:

• NIE próbuj wykonywać połączeń elektrycznych do źródeł zasilania pod napięciem.
• NALEŻY używać bezpieczników i wyłączników o odpowiedniej wielkości
• DO zasilania zasilacza NALEŻY używać wyłącznika zasilania (ułatwi to odizolowanie zasilacza od napięcia sieciowego pod napięciem).
• PRAWIDŁOWO zakończyć wszystkie przewody i wykonać solidne połączenia. Nie używaj zacisków, postrzępionych przewodów ani źle dopasowanych złączy.
• NIE używaj taśmy elektryka jako izolatora

Do zasilania sterownika silnika krokowego użyłem zasilacza 24 VDC (5 A). Wykorzystałem również wyjście tego samego zasilacza do napędzania zasilacza DC do DC Buck w celu wygenerowania 3,3 wolta do wykorzystania jako źródło sygnałów ENA, PUL i DIR (patrz schemat połączeń)

NIE próbuj używać RPi do pobierania prądu ze źródła 5,0 VDC.

NIE POLECAM próbować pobierać stron „+” PUL, DIR i ENA z 3,3 VDC z RPI.

Krok 5: Ochrona obwodu…

Zwróć uwagę, że na poniższym schemacie okablowania nie wspominam, jak podłączyć zasilacz do „Zasilania AC”, ani nie wymieniam dla niego wyłącznika. Jeśli zamierzasz zbudować system testowy podobny do tego, musisz poświęcić trochę czasu na określenie wyłącznika i bezpiecznika, które będą pasować do zasilaczy, których będziesz używać. Większość nowoczesnych zasilaczy ma podane specyfikacje napięcia i prądu. Należy ich przestrzegać i zainstalować odpowiednie zabezpieczenia obwodów.

Proszę… Nie pomijaj tego ważnego kroku.

Krok 6: Schemat połączeń

Zasilacze

Wyjście zasilacza 24 VDC jest zabezpieczone bezpiecznikiem 5 A, a następnie skierowane do:

• TB6600 Sterownik/kontroler silnika krokowego Pin "VCC" (czerwony przewód na schemacie).
• Jest również doprowadzony do wejścia „przetwornika DC na DC” 3,3 VDC (na schemacie ponownie przewód CZERWONY).

Wyjście 3,3 VDC „przetwornika DC na DC” jest kierowane do styków „2”, „4” i „6” sterownika / kontrolera silnika krokowego TB6600 (niebieski przewód na schemacie).

UWAGA - sam kontroler oznacza te piny jako "5V".. Będzie działać, jeśli do tych pinów zostanie doprowadzone 5V, ale ze względu na napięcia znamionowe pinów GPIO na RPI, zdecydowałem się ograniczyć napięcie do 3,3 VDC.

UWAGA - NIE POLECAM próbować pobierać stron "+" sygnałów PUL, DIR i ENA z napięciem 3,3 VDC z RPI.

Mapowanie GPIO

Mapowanie GPIO Przewód GPIO 17 PUL PINK na schemacie Przewód GPIO27 DIR ORANGE na schemacie Przewód GPIO22 ENA GREEN na schemacie

Krok 7: Operacja

Zasadniczo sprzęt Raspberry Pi kontroluje trzy sygnały:

Mapowanie GPIO GPIO 17 PUL GPIO27 DIR GPIO22 ENA

GPIO22 - ENA - Włącza lub wyłącza funkcjonalność sterownika/kontrolera silnika krokowego.

Gdy LOW, kontroler jest NIEAKTYWNY. Oznacza to, że jeśli ta linia jest WYSOKA lub NIE jest podłączona, wtedy TB6600 jest WŁĄCZONY, a jeśli podane są odpowiednie sygnały, silnik będzie się obracał.

GPIO27 - DIR - Ustawia kierunek obrotów silnika.

W stanie WYSOKI lub Niepodłączony silnik będzie się obracał w jednym kierunku. W tym trybie, jeśli silnik nie obraca się w żądanym kierunku, można zamienić ze sobą dwa przewody silnika A lub dwa przewody silnika B. Zrób to na zielonych złączach na TB6600.

Gdy ten pin przejdzie w stan niski, TB6600 przełączy wewnętrzne tranzystory i zmieni się kierunek silnika.

GPIO10 - PUL - Impulsy z RPI, które informują sterownik / kontroler silnika krokowego TB6600, jak szybko się obraca.

Proszę zapoznać się z załączonymi obrazami, aby dowiedzieć się, jak ustawić używane przeze mnie pozycje sterownika silnika krokowego / przełącznika kontrolera.

Krok 8: Kod Pythona

Załączam mój nadmiernie skomentowany kod.

Zapraszam do używania i edytowania tego, jak chcesz.. Znalazłem jego części w Internecie i dodałem go do celów testowych i ewaluacyjnych.

== == ==

Krok 9: Streszczenie

Udało się.. jest dużo miejsca na ulepszenia, a kod można by poprawić, ale OK.

Będę wdzięczny za wysłuchanie Twoich sugestii i wszelkich wprowadzonych zmian/aktualizacji.

Dziękuję.