Controller motore passo-passo fai da te: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ricorda quei motori DC, tutto ciò che devi fare è collegare i cavi positivo e negativo a una batteria e holla che inizia a funzionare. Ma quando abbiamo iniziato a fare progetti più complessi, quei motori CC non sembrano fornire ciò di cui hai bisogno… si intendo efficienza, precisione e soprattutto coppia senza alcuna riduzione.

Bene, la storia è iniziata quando avevo pianificato di costruire un trapano a colonna semiautomatico che può aiutarti a perforare oggetti come un normale trapano a colonna ma con l'aiuto di un pedale in modo da poter tenere l'oggetto con entrambe le mani senza la necessità di un mano amica. Per farla breve, ho bisogno di un motore che possa muovere la testa di perforazione su e giù con precisione e offra anche una buona quantità di coppia.

Non riuscendo a ottenere tutti quelli da un semplice motore a corrente continua, ho deciso di utilizzare un motore passo-passo. Sì, quello che ha quattro fili e questo è tutto ciò che sapevo su di loro. Quindi in questo tutorial realizzeremo un controller per questi motori passo-passo a quattro fili che ci consente di controllare la velocità e la direzione del motore senza usare un micro controller.

Passaggio 1: concetto e schema

L'obiettivo di questo progetto è semplificare l'uso di un motore passo-passo creando un controller modulare in grado di pilotare facilmente il motore passo-passo senza la necessità di incorporare un micro controller per svolgere il lavoro.

Il controller che andremo a costruire è basato sul driver del motore passo-passo A4988. È relativamente economico e può essere facilmente trovato in qualsiasi negozio di elettronica online. Ora, prima di entrare in maggiori dettagli, dai un'occhiata alla scheda tecnica del driver passo-passo.

Il driver ha bisogno di un ingresso PWM sul pin passo per azionare il motore. L'aumento della frequenza del segnale PWM determina un numero di giri più elevato e viceversa. Per controllare la direzione del motore, il pin Dir del driver può essere commutato tra il VCC e il terminale di terra.

Il driver opera a 5v (VDD) e il VMOT rappresenta la tensione per il motore che può variare da 8-35VDC. Le bobine del motore verranno collegate rispettivamente alle connessioni 1A, 2A, 1B, 2B.

Ora per generare il segnale PWM desiderato utilizzeremo un IC timer 555. Qui useremo un potenziometro da 10k per cambiare la frequenza di uscita del segnale PWM che ci aiuterà a controllare la velocità di rotazione. Il resto sono un mucchio di componenti gratuiti.

Passaggio 2: progettazione del PCB

Dopo aver finalizzato lo schema, ho eseguito i test iniziali su breadboard e tutto sembra funzionare perfettamente. Il motore è preciso, efficiente e ha una buona quantità di coppia. Ma il problema è che è un casino su una breadboard e fare questa cosa su una perfboard non sarà un'opzione.

Quindi, ho deciso di progettare il PCB per questo controller che ha richiesto del tempo, ma mi sono assicurato che tutte le connessioni fossero corrette e inoltre ho aggiunto tutti i componenti complementari per rendere l'utilizzo di questo controller il più semplice possibile.

Ora, con la progettazione del PCB finalizzata, mi sono diretto su PCBWAY e ho caricato i miei file Gerber per ottenere i miei PCB. Dopo aver esaminato una serie di opzioni, ho ordinato i miei PCB. Offrono PCB di grande qualità a prezzi incredibili. Un grande ringraziamento a PCBWAY per aver reso possibile questo progetto, quindi assicurati di controllare il loro sito Web per ordinare i tuoi circuiti stampati personalizzati.

Il collegamento ai PCB e ai file Gerber per i circuiti stampati è:

www.pcbway.com/project/sharep…

PCBWAY

www.pcbway.com

Passaggio 3: strumenti e componenti

L'elenco degli strumenti e dei componenti per questo progetto è riportato di seguito:

STRUMENTI NECESSARI:

• Saldatore
• Filo di saldatura
• Pinze

DRIVER DEL MOTORE PASSO-PASSO

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

DISTINTA MATERIALE (file BOM):

Passaggio 4: assemblaggio delle schede

I PCB sono arrivati in appena una settimana e la qualità è impeccabile. Ora mentre metto le mani sulle schede ho raccolto tutti i componenti e ho iniziato ad assemblarli come indicato sulle schede.

La cosa migliore di dedicare così tanto tempo alla progettazione delle schede è che ora puoi produrre tutte le copie necessarie e tutto ciò che devi fare è rilasciare i componenti come mostrato sulle schede.

Passaggio 5: configurare tutto

Una volta che le schede sono pronte ho inserito il timer 555 e il driver del motore passo-passo in posizione e ho collegato il motore alla scheda. Dopodiché ho collegato la batteria da 12 V utilizzando una coppia di morsetti a coccodrillo per alimentare la scheda.

Passaggio 6: risultati finali

Una volta che il controller è collegato alla batteria da 12v. Il motore ha iniziato a girare. Tutto sembra funzionare come previsto. Il senso di rotazione può essere modificato azionando l'interruttore e la velocità di rotazione può essere controllata ruotando la manopola del potenziometro.