Arduino - řízení krokového motoru

autor: Johny, arduino, dne 11.11.2014

Delší dobu si na amatérské úrovni hraju s Arduinem. Už jsem zapojil hromadu různých legrácek, které by se občas hodili. Bohužel, často to jen zapojím – zkusím – funguje – rozeberu – zapomenu.

Často je tak zapojení včetně programu ztraceno na vždy. A přitom třeba debugger DMX signálu za pár korun by se mi už tolikrát hodil! Měl jsem si to poznamenat. Znovu to znovu hledat a ladit se mi strašně nechce :(

Proto jsem se rozhodl občas zde zveřejnit nějaké mé zapojení a programy tak, abych s odstupem času měl kam sáhnout, super, ne? :)

Dnes zkouším krokový motor

Protože dlouho sním o vlastním CNC (frézka), tak je pro mě důležité vyřešit pohon. Vím, že se používají krokové motory – a jeden takový jsem před časem koupil na EBAY za pár korun včetně řadiče. Jak se později ukázalo, řadič je vlastně jediný integráč který vlastně jen spíná silově vývody, tedy v podstatě je to jen hromádka tranzistorů v hezkém pouzdře (konkrétně ULN2003). Na mém „ovládacím“ modulu jsou pro jednotlivé vývody do motoru navíc zapojené LED diody, takže je krásně názorně vidět, jak jsou vždy dvě po sobě jdoucí vývody na HIGH a dva na LOW, přesně to odpovídá dvojím vinutí v motoru.

Když jsem ještě víc pátral, našel jsem obrázek řízení krokového motoru pomocí paralerního portu PC – zde je každý vývod zapojen na jeden výstup portu, pro názornost vkládám obrázek včetně obvodu ULN2003. To dále vysvětluje, proč většina čínských CNC strojů vyžaduje v dnešní době LPT port :-)

Jak to tedy nakonec oživit?

Program, který nakonec motor roztočil využil v první fázi knihovnu Stepper která je součástí arduina. Stačilo jen dopsat piny, na které jsem motor zapojil (v mém případě 8,9,10,11). Dále sem dopsal počet kroků. Zapojení pak předpokládá že na pinu A0 mám potenciometr pro nastavení rychlosti.

#include <Stepper.h>

const int stepsPerRevolution = 200;
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8,9,10,11);

int stepCount = 0;
const int analogPin = A0; //sem je připojene poťák

void setup() {}

void loop() {
  int sensorReading = analogRead(A0); //načtu hodnotu z A0 (poťák)
  int motorSpeed = map(sensorReading, 0, 1023, 0, 100); // změna rozsahu, hezká věc ;-)

  if (motorSpeed > 0) {
    myStepper.setSpeed(motorSpeed);
    myStepper.step(stepsPerRevolution/100);   }
  }

Ačkoliv se motor točil, tak strácel kroky, nefungoval druhý směr. Asi to bylo tím, že spínání cívek bylo takové, že spínal vždy jen jednu, tedy 1000–0100–0010–0001. Dole jsem si to napsal po svém, a to už funguje dobře!

Samozřejmě aby to běželo, bylo potřeba motoru poskytnout nějaké napájení. Já nad tím v první chvilce nepřemýšlel a když bylo na plošném spoji driveru motoru napsáno 5–12V, zapojil jsem to na 7.5V baterii kterou jsem vyhrabal v šuplíku. Později, když sem si sáhl na horký motor mi došlo, že to peru přímo do něj – ačkoliv na něm je uvedeno že je na 5V. No, neshořel dodnes (cca 4 dny topeení motorem). Ten popisek na driveru je zavádějící, co já mám zkoumat, zda tam je nějaký spínaný zdroj pro krokáče… :)

Názorně upravený program

Pro lepší pochopení, jak vlastně krokový motor funguje mi pomohlo nalezení tabulky, kde je zobrazeno jak přesně vypadají jednotlivé kroky a jak jdou po sobě. Z toho se dá pak snadno sestavit program níže bez použití knihoven. Je dobré vidět přesně jak každý krok vypadá. Jinak je program naohrabaný, tedy fakt jen jako ukázka fungování ;-)

int Pin0 = 8;
int Pin1 = 9;
int Pin2 = 10;
int Pin3 = 11;
int _step = 0;
boolean dir = true; // gre

const int analogPin = A0;

long lastJob1;

void setup() {
    pinMode(Pin0, OUTPUT);
    pinMode(Pin1, OUTPUT);
    pinMode(Pin2, OUTPUT);
    pinMode(Pin3, OUTPUT);
}
void loop() {
        switch (_step) {
            case 0:
                digitalWrite(Pin0, LOW);
                digitalWrite(Pin1, LOW);
                digitalWrite(Pin2, LOW);
                digitalWrite(Pin3, HIGH);
                break;
            case 1:
                digitalWrite(Pin0, LOW);
                digitalWrite(Pin1, LOW);
                digitalWrite(Pin2, HIGH);
                digitalWrite(Pin3, HIGH);
                break;
            case 2:
                digitalWrite(Pin0, LOW);
                digitalWrite(Pin1, LOW);
                digitalWrite(Pin2, HIGH);
                digitalWrite(Pin3, LOW);
                break;
            case 3:
                digitalWrite(Pin0, LOW);
                digitalWrite(Pin1, HIGH);
                digitalWrite(Pin2, HIGH);
                digitalWrite(Pin3, LOW);
                break;
            case 4:
                digitalWrite(Pin0, LOW);
                digitalWrite(Pin1, HIGH);
                digitalWrite(Pin2, LOW);
                digitalWrite(Pin3, LOW);
                break;
            case 5:
                digitalWrite(Pin0, HIGH);
                digitalWrite(Pin1, HIGH);
                digitalWrite(Pin2, LOW);
                digitalWrite(Pin3, LOW);
                break;
            case 6:
                digitalWrite(Pin0, HIGH);
                digitalWrite(Pin1, LOW);
                digitalWrite(Pin2, LOW);
                digitalWrite(Pin3, LOW);
                break;
            case 7:
                digitalWrite(Pin0, HIGH);
                digitalWrite(Pin1, LOW);
                digitalWrite(Pin2, LOW);
                digitalWrite(Pin3, HIGH);
                break;
            default:
                digitalWrite(Pin0, LOW);
                digitalWrite(Pin1, LOW);
                digitalWrite(Pin2, LOW);
                digitalWrite(Pin3, LOW);
                break;
        }

        int sensorReading = analogRead(A0);


        if (millis() > (1000 + lastJob1)){
            if (dir){
              dir = false;
            }else{
              dir = true;
            }

            lastJob1 = millis();
        }


        if(dir){
            _step++;
        }else{
            _step--;
        }

        if (_step > 7) {
            _step = 0;
        }
        if (_step < 0) {
            _step = 7;
        }

        int motorSpeed = map(sensorReading, 0, 1023, 0, 100);
        delay(motorSpeed);
}

A je to! Když jsem si to sem napsal, už to nezapomenu a kdykoliv budu moci zopakovat, není to super? :-)

Připojená fotogalerie: 2014/2014_11_11_Stepper/

---

Podobné články:

• Řízení Brushless DC motoru 57BLF03 s driverem BLDC-8015A pomocí Arduina 1.1.2020
• Arduino a RC vysílačka 9.12.2014
• Arduino a krokový motor potřetí 20.11.2014
• Arduino a motor 28BYJ-48 podruhé 17.11.2014
• Implementace ICMP Pingu v PHP 10.1.2013

---

Štítky tohoto článku:

---

---