„Stepper Driver“galutinis projekto modulis: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Marquis Smith ir Peter Moe-Lange

1 žingsnis: Įvadas

Šiame projekte mes naudojome žingsninį vairuotoją, kad valdytume žingsninį variklį. Šis žingsninis variklis gali judėti labai tiksliais intervalais ir skirtingu greičiu. Mes naudojome „Basys 3 FPGA“plokštę, norėdami perduoti signalą žingsniniam vairuotojui ir varikliui per duonos lentą.

Papildomos funkcijos įvedamos naudojant jungiklius, atitinkančius žingsninio valdiklio įvestį. Tinkamai veikiant, mūsų variklio judesių intervalai būtų pagrįsti būsenos mašina, įdiegta naudojant HDL kodą ir laidų įvestis, nuo visiško 1/1 žingsnio judesio iki tokio tikslaus kaip 1/16 žingsnio judesio. Mūsų atstatymas yra tiesiog „nesaugus“; tai yra, jei būsenos mašinoje nutinka kas nors nepageidaujamo, vairuotojas pagal numatytuosius nustatymus nustato didžiausią variklio judesio intervalą.

2 žingsnis: medžiagos

Čia yra medžiagos, kurių jums reikės sąrankai:

A4988 žingsninis vairuotojas

„Nema 17“žingsninis variklis (mes naudojome 4 laidų modelį, 6 laidų modeliui reikės daugiau įėjimų ir kintamos galios/sukimo momento funkcijų kodo)

Bet kokia standartinė duonos lenta

Standartiniai jungiamieji laidai

Kintamas maitinimo šaltinis (šiam projektui galios diapazonai yra šiek tiek specifiniai ir jautrūs optimaliam veikimui)

Juosta (arba tam tikra vėliava, kad motoriniai žingsniai būtų aiškesni)

Aligatoriaus spaustukai (Norėdami prijungti plokštę prie maitinimo šaltinio, nors, žinoma, tai galima padaryti keliais būdais)

3 žingsnis: schemos, kodas ir bloko dizainas

Kodo nuoroda:

Šis kodas yra PWM modulio įgyvendinimas; tas, kuris ima skaitmeninio laikrodžio ir darbo įvestis ir išleidžia „įjungimo“ir „išjungimo“ciklą, imituojantį analogines įvestis. Tada mūsų žingsninio variklio komponentas priima šią išvestį kaip įvestį ir naudoja ją varomam varikliui valdyti.

Atsakomybės apribojimas: Nors iš pradžių naudojome nurodytą laikrodžio VHDL kodą ir šiek tiek pakeitėme jį, kad jis veiktų mūsų žingsninėje, jis neturėjo visų funkcijų, kurių mums reikėjo intervalams naudoti. Failo „šaltinio“dalyje rastas kodas rodo organizaciją ir autorių Scott Larson vardu; tačiau pabaigoje pridėjome būsenos mašiną, kurią sukūrėme (tame pačiame pwm faile), kuri moduliuoja laikrodžio įjungimo ir išjungimo ciklus.

4 žingsnis: Surinkimas

1. Naudodami 2 trumpiklius, prijunkite du PMOD išėjimus prie duonos lentos. Tai yra signalas „pwm_out“ir jūsų kryptinis signalas, kuris netiesiogiai prisijungs prie „stepper“tvarkyklės.

2. Naudodami 3 trumpiklius laidus ir, pageidautina, tuos pačius PMOD stulpelius, kad būtų paprasčiau, prijunkite „tikslius“išėjimus prie duonos lentos. Šie laidai yra skirti nustatyti, kuri žingsnio būsena suaktyvinama naudojant žingsninio įrenginio tvarkyklės įvestis

3. Naudodami 4 gofravimo jungtį, prijunkite 4 laidų variklį prie duonos lentos. Įsitikinkite, kad užsakymas yra toks pat, kaip nurodyta mėginio sąrankoje; tai svarbu, kitaip galite išpūsti lustą.

4. Naudodami antrąją 4 gofravimo jungtį, prijunkite pirmąją prie antrosios.

5. Darant prielaidą, kad naudojate dviejų išėjimų (2 atskirus įtampos/stiprintuvo lygius) maitinimo šaltinį, prijunkite plokštės VCC išvestį prie duonos plokštės, kaip parodyta. PASTABA: Įsitikinkite, kad plokštė (o vėliau ir žingsninė pavara) yra aprūpinta energija prieš variklį kitame žingsnyje, nes galite sugadinti lustų vidinę dalį esant perteklinei įtampai.

6. Galiausiai, naudodami aligatoriaus spaustukus ar kitus laidus, prijunkite 2 -ąją išėjimo įtampą prie variklio IN SERIES. Dar kartą įsitikinkite, kad naudojate tinkamą žingsninės tvarkyklės išvestį.

5 žingsnis: Išvada

Ir jūs turite jį - veikiantį žingsninį variklį, kuris keičia savo žingsnius pagal žingsnio vairuotojui suteiktą vielos įvestį. Dėl riboto laiko mes negalėjome, bet norėjome panaudoti „Python“, norėdami išversti G kodą į laikrodžio ciklus, kuriuos vėliau būtų galima naudoti kartu su keliais varikliais, kad būtų sukurtas kelių ašių modulis. Taip pat nepavyko sėkmingai pasiekti paskutinio 1/16 žingsnio režimo (tiksliausio), kad jis veiktų nuosekliai. Tikėtina, kad tai įvyko dėl to, kad mūsų valstybinė mašina buvo užstrigusi arba automatiškai atstatyta prieš patekdama į šį etapą, net kai mūsų jungiklio įvestys buvo teisingos.

Štai paskutinė vaizdo įrašo nuoroda:

drive.google.com/open?id=1jEnI3bdv_hVR-2FiZinzCbqi8-BS3Pwe