DIY sterownik silnika krokowego: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Pamiętaj o tych silnikach prądu stałego, wszystko, co musisz zrobić, to podłączyć dodatnie i ujemne przewody do akumulatora i ogłosić, że zaczyna działać. Ale kiedy zaczęliśmy robić bardziej złożone projekty, te silniki prądu stałego wydają się nie zapewniać tego, czego potrzebujesz…. tak mam na myśli wydajność, precyzję i przede wszystkim moment obrotowy bez redukcji biegów.

Cóż, historia zaczęła się, gdy planowałem zbudować półautomatyczną wiertarkę, która może pomóc ci przewiercać przedmioty jak zwykła wiertarka, ale za pomocą pedału nożnego, dzięki czemu możesz trzymać przedmiot obiema rękami bez potrzeby pomocna dłoń. Krótko mówiąc, potrzebuję silnika, który może precyzyjnie poruszać głowicą wiertniczą w górę iw dół, a także zapewnia dobry moment obrotowy.

Ponieważ nie udało mi się uzyskać tych wszystkich z prostego silnika prądu stałego, zdecydowałem się na silnik krokowy. Tak, ten, który ma cztery przewody i to wszystko, co o nich wiedziałem. Więc w tej instrukcji zamierzamy stworzyć kontroler dla tych czteroprzewodowych silników krokowych, który pozwala nam kontrolować prędkość i kierunek silnika bez użycia mikrokontrolera.

Krok 1: Koncepcja i schemat

Celem tego projektu jest uproszczenie użytkowania silnika krokowego poprzez stworzenie modułowego kontrolera, który może łatwo napędzać silnik krokowy bez konieczności włączania mikrokontrolera do wykonania zadania.

Kontroler, który zamierzamy zbudować, jest oparty na sterowniku silnika krokowego A4988. Jest to stosunkowo tani i można go łatwo znaleźć w każdym internetowym sklepie elektronicznym. Teraz, zanim przejdziemy do dalszych szczegółów, spójrz na arkusz danych sterownika krokowego.

Sterownik potrzebuje wejścia PWM na kołku krokowym do obsługi silnika. Wzrost częstotliwości sygnału PWM skutkuje wyższymi RPM i na odwrót. Aby kontrolować kierunek silnika, pin Dir sterownika można przełączać między VCC a zaciskiem uziemienia.

Sterownik działa na 5V (VDD), a VMOT reprezentuje napięcie dla silnika, które może wynosić od 8-35VDC. Cewki silnika należy podłączyć odpowiednio do złączy 1A, 2A, 1B, 2B.

Teraz, aby wygenerować pożądany sygnał PWM, użyjemy układu scalonego 555 timera. Tutaj użyjemy potencjometru 10k do zmiany częstotliwości wyjściowej sygnału PWM, który pomoże nam kontrolować prędkość obrotową. Reszta z nich to garść uzupełniających się składników.

Krok 2: Projektowanie PCB

Po sfinalizowaniu schematu wykonałem wstępne testy na płytce prototypowej i wydaje się, że wszystko działa bez zarzutu. Silnik jest precyzyjny, wydajny i ma dobry moment obrotowy. Ale problem polega na tym, że jest to bałagan na płycie prototypowej, a robienie tego na płycie perforowanej nie będzie opcją.

Postanowiłem więc zaprojektować płytkę drukowaną do tego kontrolera, co zajęło trochę czasu, ale upewniłem się, że wszystkie połączenia są prawidłowe, a także dodałem wszystkie komplementarne elementy, aby korzystanie z tego kontrolera było jak najłatwiejsze.

Teraz, po sfinalizowaniu projektu PCB, udałem się do PCBWAY i przesłałem moje pliki Gerber, aby uzyskać moje PCB. Po przejrzeniu wielu opcji zamówiłem swoje płytki PCB. Oferują doskonałej jakości płytki PCB w niesamowitych cenach. Ogromne podziękowania dla PCBWAY za umożliwienie realizacji tego projektu, więc upewnij się, że odwiedzasz ich stronę internetową, aby zamówić niestandardowe płytki drukowane.

Link do płytek drukowanych i plików Gerber dla płytek drukowanych to:

www.pcbway.com/project/sharep…

PCBWAY

www.pcbway.com

Krok 3: Narzędzia i komponenty

Lista narzędzi i komponentów dla tego projektu jest podana poniżej:

WYMAGANE NARZĘDZIA:

• Lutownica
• Drut lutowniczy
• Szczypce

STEROWNIK SILNIKA KROKOWEGO

www.banggood.com/3D-Printer-A4988-Reprap-S…

ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW (Plik BOM):

Krok 4: Montaż desek

Płytki PCB dotarły w ciągu zaledwie tygodnia, a jakość jest bez zarzutu. Teraz, kiedy dostałem w swoje ręce deski, zebrałem wszystkie elementy i zacząłem je montować, jak wskazano na planszach.

Najlepszą rzeczą w poświęcaniu tak długiego czasu na projektowanie płyt jest to, że teraz możesz wyprodukować tyle kopii, ile potrzebujesz, a wszystko, co musisz zrobić, to upuścić komponenty, jak pokazano na płytkach.

Krok 5: Konfiguracja wszystkiego

Gdy płyty są gotowe, wstawiłem timer 555 i sterownik silnika krokowego na miejsce i podłączyłem silnik do płyty. Następnie podłączyłem baterię 12V za pomocą pary zacisków krokodylkowych do zasilania płyty.

Krok 6: Zakończ wyniki

Po podłączeniu kontrolera do akumulatora 12V. Silnik zaczął się obracać. Wszystko wydaje się działać zgodnie z oczekiwaniami. Kierunek obrotów można zmienić przełączając przełącznik, a prędkość obrotów można regulować obracając pokrętło potencjometru.