Ile silników krokowych może kontrolować Arduino

Silniki krokowe to rodzaj silników synchronicznych DC, które dzielą ich cykl obrotu na kilka małych kroków. Istnieje wiele zastosowań, od drukarek 3D po maszyny CNC. Silniki krokowe są ważne, gdy wymagana jest precyzja i dokładność ruchomych obiektów. Korzystając z Arduino, możemy bardzo łatwo kontrolować ruch silnikowy, co pomaga w budowaniu wielu projektów robotyki, takich jak ludzkie roboty. Omówmy teraz, ile silników Stepper możemy zintegrować się z jedną płytą Arduino.

Silniki z Arduino

Silniki krokowe można kontrolować z wysokim stopniem precyzji bez potrzeby systemu sprzężenia zwrotnego. Silniki te mogą podzielić ich pełny cykl rotacyjny na kilka małych dyskretnych kroków zgodnie z cyfrowym wejściem otrzymanym z płyty Arduino. Każdy cyfrowy impuls z Arduino może zmienić ruch silnika krokowego na liczbę kroków lub ułamek pełnego cyklu powszechnie określany jako „Micro Stepping”.

Zasadniczo silniki krokowe dzielą się na dwie kategorie:

• Dwubiegunowy
• Jednobiegunowy

Różnicę między tymi dwoma silnikami można powiedzieć, patrząc na liczbę drutów wyjściowych, które mają. Jednobiegunowy Pochodzi ze Stepper 4 przewody i jest najczęściej używane, podczas gdy Dwubiegunowy Silniki krokowe mają 6 Wyjście przewodów.

Aby kontrolować te silniki krokowe, potrzebujemy zewnętrznego sterownika silnika. Te sterowniki silnikowe są potrzebne, ponieważ Arduino nie może wstrzymać prądu bardziej niż 20ma i zwykle silniki krokowe zajmują dużo więcej niż to. Innym problemem jest odrzut, Silniki krokowe mają komponenty magnetyczne; Będą nadal tworzyć energię elektryczną, nawet po odcięciu zasilania, co może prowadzić do wystarczającego napięcia ujemnego, które może uszkodzić tablicę Arduino. Tak więc w krótkich sterownikach silników są niezbędne do kontrolowania silników krokowych. Jednym z powszechnie używanych sterowników silnika jest Moduł A4988.

Rysunek pokazuje, że jednobiegunowy silnik krokowy jest podłączony do Arduino za pomocą modułu sterownika silnika A4988:

Aby przeczytać więcej o tym, jak możemy podłączyć silnik krokowy z Arduino, kliknij tutaj.

Teraz przejdziemy do głównej części, aby dowiedzieć się, ile Steppers Motors Motors Arduino może obsługiwać.

Ile silników krokowych może kontrolować Arduino

Arduino może kontrolować tyle silników krokowych, ile chcesz, wszystko zależy od używanej płyty, i liczby wejściowych pinów wyjściowych dostępnych na płycie Arduino. Arduino Uno ma w sumie 20 pinów we/wy, z których 14 to cyfrowe i 6 pinów analogowych. Możemy jednak również użyć pinów analogowych do napędzania silnika krokowego za pomocą sterownika silnika.

Korzystanie z modułu sterownika silnika A4988 Zajmuje do dwóch pinów, aby napędzać pojedynczy silnik krokowy, co oznacza, że ​​Arduino Uno może obsługiwać łącznie 10 silników Steppers. 10 silników obejmuje również szpilki TX i RX na tablicy Arduino, pamiętaj, że podczas korzystania z tych pinów Nie możemy już przesyłać ani debugować szkiców Arduino. Aby tego uniknąć, szpilki komunikacyjne powinny pozostać bezpłatne, aby w dowolnym momencie może być możliwe przesyłanie danych seryjnych.

Wiele silników krokowych za pomocą zewnętrznego sterownika silnika

Pojedynczy Arduino może kontrolować kilka silników krokowych. Wszystko zależy od tego, którego modułu sterownika silnika używamy z Arduino. Piny Arduino odgrywają ważną rolę w kontrolowaniu wielu silników krokowych.

Jak wspomniano wcześniej, jeśli używamy modułu sterownika silnika A4988 z Arduino UNO, ma pojemność kontrolowania do 10 silników. Te 10 silników krokowych obejmuje również połączenie w seryjnych szpilkach TX i RX. Podczas gdy te dwa piny są używane Arduino nie mogą już seryjnie komunikować się.

Silnik A4988 zajmuje tylko dwa piny krok i reż. Te szpilki wystarczą, aby łatwo prowadzić pojedynczy silnik krokowy. Jeśli podłączymy wiele steperów z Arduino, każdy z nich wymaga oddzielnego modułu sterownika silnika.

Tutaj na poniższym schemacie obwodu podłączyliśmy 9 silników krokowych za pomocą modułu A4988. Wszyscy przejmują dwa szpilki kontrolne z Arduino.

Korzystanie z oddzielnego modułu sterownika silnika ma wiele zalet:

• Silnik może samodzielnie kontrolować logikę kroku, która uwalnia Arduino do wykonania innego zadania.
• Zmniejszenie ogólnych połączeń, co powoduje kontrolowanie większej liczby silników nad jednym
• Silnik umożliwia użytkownikom sterowanie silnikami bez żadnego mikrokontrolera tylko za pomocą pojedynczej fali kwadratowej.

Wiele silników krokowych za pomocą protokołów I2C między dwoma Arduino

Innym sposobem kontrolowania wielu silników krokowych jest podłączenie wielu płyt Arduino za pomocą protokołów komunikacyjnych I2C. I2C ma przewagę Mistrz-niewolnik Konfiguracja, która pozwala jedno urządzeniu kontrolować wiele bez potrzeby zewnętrznych peryferyjnych i przewodów. Korzystając z I2C, możemy zwiększyć liczbę płyt Arduino, które powodują zapewnienie większej liczby pinów. Wszystkie te szpilki mogą bardzo łatwo kontrolować silniki krokowe.

Poniższy schemat ilustruj, w jaki sposób podłączane są urządzenia master-niewolnicy i ograniczając liczbę przewodów, w jaki sposób możemy kontrolować wiele silników krokowych.

Dwie płytki Arduino można połączyć za pomocą SDA I Scl piny, które są odpowiednio przy analogowych pinach A4 i A5. W ten sposób dwie płyty Arduino są podłączone do konfiguracji master-niewolnicy. Teraz każda z tych tablic Arduino może obsługiwać 8 silników krokowych eliminujących dwie pary drutu, jedną do komunikacji seryjnej i jednej, której właśnie użyliśmy do komunikacji I2C.

Wniosek

Stepper Motors odgrywają istotną rolę w projektowaniu projektów robotyki. Niektóre projekty mogą wymagać wielu silników krokowych do ich funkcjonalności. Kontrolowanie wielu silników może być możliwe na wiele sposobów, tutaj podkreśliliśmy, w jaki sposób możemy kontrolować wiele silników krokowych za pomocą protokołu I2C i modułu sterownika silnika A4988.