Raspberry Pi و Python و TB6600 Stepper Motor Driver: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

يتبع هذا Instructable الخطوات التي اتخذتها لتوصيل Raspberry Pi 3b بوحدة تحكم TB6600 Stepper Motor ، ومصدر طاقة 24 VDC ، ومحرك متدرج بستة أسلاك.

من المحتمل أن يكون لدي "حقيبة مسكة" من الأجزاء المتبقية من العديد من المشاريع القديمة.. في مجموعتي ، كان لدي محرك متدرج مكون من 6 أسلاك ، وقررت أن الوقت قد حان للتعلم قليلاً المزيد حول كيفية ربط هذا مع طراز Raspberry Pi 3B.

كنوع من إخلاء المسؤولية ، لم أخترع العجلة هنا ، لقد جمعت مجموعة من المعلومات المتاحة بسهولة على الويب ، وأضفت ميلتي الصغيرة إليها ، وحاولت أن أجعلها تعمل

كان القصد هنا هو تجميع بعض الأشياء معًا (بأقل تكلفة) ، وكتابة بعض رموز Python لـ Raspberry Pi ، وجعل المحرك يدور. هذا بالضبط ما تمكنت من تحقيقه.

لذلك دعونا نبدأ…

الخطوة 1: The Raspberry Pi

بالنسبة إلى Raspberry Pi ، فقد استخدمت ثلاثة دبابيس GPIO قياسية لذا يجب أن يعمل هذا (لم أختبر) مع أي لوحة Pi أو Orange أو لوحة Tinker أو استنساخ متوفرة هناك. يمكنك (ويجب عليك) التمشيط عبر كود Python المعلق بشكل مفرط وتحديد دبابيس GPIO مختلفة إذا كنت تستخدم معالجًا مختلفًا ، أو ترغب فقط في تغيير الأشياء قليلاً.

يرجى ملاحظة أنني أقوم بالاتصال المباشر بدبابيس GPIO على RPi ، لذلك أقوم بتحديد الجهد الذي تراه دبابيس GPIO على 3.3 فولت.

الخطوة 2: TB6600 محرك متدرج / وحدة تحكم

كما أشرت سابقًا ، اخترت استخدام محرك / وحدة تحكم TB6600 Stepper Motor Driver / Controller.

وحدة التحكم هذه هي:

• متاح بسهولة (ابحث في eBay أو Amazon أو Ali Express أو غيرها الكثير).
• شكلي للغاية مع مفاتيح وصول سهلة.
• يتم فحص تفاصيل التكوين والأسلاك بالشاشة الحريرية على العلبة.
• نطاق جهد الإدخال من 9 VDC إلى 40 VDC
• قدرة محرك تصل إلى 4 أمبير.
• يحتوي على مروحة تبريد داخلية ومشتت حراري لائق.
• مزود بثلاثة موصلات قابلة للإزالة.
• لها بصمة صغيرة ،
• سهل التركيب.

لكن التكلفة المنخفضة للشراء هي حقًا ما أبرم الصفقة على هذه الصفقة.

الخطوة 3: المحرك السائر …

المحرك المتدرج الذي استخدمته غير معروف بعض الشيء.. لقد امتلكته لسنوات عديدة ، ولا أتذكر تاريخ كيف حصلت عليه أو ما كان استخدامه سابقًا.

في هذا Instructable ، لن أشرح بالتفصيل كيفية اكتشاف قدراتها - ليس لدي استخدام حقيقي لها (بخلاف التجريبية) لذلك سأتخطى ذلك.

لقد استخدمت محرك متدرج عام إلى حد ما. لقد أمضيت بعض الوقت على YouTube وهنا على Instructables لمحاولة فك تشفير الأسلاك القادمة منه.

يحتوي محركي في الواقع على 6 أسلاك … في هذا التطبيق ، تركت سلكي "Center Tap" معزولين وغير متصلين.

إذا كان لديك نوع "عام" مشابه من المحركات السائر ، فأنا متأكد من أنه باستخدام مقياس أوم وقليل من الوقت ، يمكنك أيضًا معرفة الأسلاك وجعلها تعمل بهذه الطريقة. هناك الكثير من مقاطع فيديو YouTube التي ستوجهك إلى فرز محركك بسهولة.

الخطوة 4: مزودات الطاقة والطاقة

يجب توخي الحذر هنا …

اعتمادًا على جهازك ، قد تحتاج إلى الاتصال بـ Line Voltages (طاقة منزلية). تأكد من استخدام جميع احتياطات السلامة المناسبة:

• لا تحاول عمل توصيلات كهربائية لمصادر الطاقة الحية.
• استخدم الصمامات ذات الحجم المناسب وقواطع الدائرة
• استخدم مفتاح الطاقة لتشغيل PSU (هذا سيجعل من السهل عزل مصدر الطاقة عن الفولتية في الخط المباشر).
• قم بإنهاء جميع الأسلاك بشكل صحيح وإجراء اتصالات قوية. لا تستخدم المقاطع أو الأسلاك البالية أو الموصلات غير المناسبة.
• لا تستخدم شريط الكهرباء كعازل

لقد استخدمت مصدر طاقة 24 فولت تيار مستمر (5 أمبير) لتشغيل وحدة التحكم في محرك السائر. لقد استخدمت أيضًا خرج مصدر الطاقة هذا لتشغيل DC إلى DC Buck PSU من أجل توليد 3.3 فولت لاستخدامه كمصدر لإشارات ENA و PUL و DIR (انظر مخطط الأسلاك)

لا تحاول استخدام RPi لغرق التيار من مصدر 5.0 VDC.

لا أوصي بمحاولة الحصول على مصدر إشارات "+" من PUL و DIR و ENA مع 3.3 VDC من RPI.

الخطوة 5: حماية الدائرة …

لاحظ أنه في مخطط الأسلاك التالي ، لم أذكر كيفية توصيل مصدر الطاقة بـ "AC Power" ، أو سرد قاطع الدائرة الكهربائية له. إذا كنت عازمًا على بناء نظام اختبار مشابه لهذا ، فستحتاج إلى قضاء بعض الوقت في تحديد قاطع الدائرة الكهربائية والمصهر الذي سيطابق مصدر (مصادر) الطاقة التي ستستخدمها. تحتوي معظم مصادر الطاقة الحديثة على مواصفات الجهد والتيار المدرجة عليها. هذه تحتاج إلى اتباعها ، وتركيب حماية الدوائر المناسبة.

من فضلك … لا تخطي هذه الخطوة المهمة.

الخطوة 6: مخطط الأسلاك

مزودات الطاقة

يتم دمج خرج مصدر الطاقة 24 VDC مع فتيل 5 أمبير ثم يتم توجيهه إلى:

• TB6600 Stepper Motor Driver / Controller "VCC" دبوس (السلك الأحمر في الرسم التخطيطي).
• يتم توجيهه أيضًا إلى مدخل 3.3 VDC "DC to DC Converter" (مرة أخرى سلك RED في الرسم التخطيطي).

يتم توجيه خرج 3.3 VDC "DC to DC Converter" إلى المسامير "2" و "4" و "6" من برنامج تشغيل / وحدة تحكم محرك السائر TB6600 (السلك الأزرق في الرسم التخطيطي).

ملاحظة - تشير وحدة التحكم نفسها إلى هذه المسامير على أنها "5V".. ستعمل إذا تم توفير 5V لتلك المسامير ، ولكن نظرًا لتصنيفات الجهد لدبابيس GPIO على RPI ، فقد اخترت الحد من الجهد إلى 3.3 VDC.

ملاحظة - لا أوصي بمحاولة الحصول على مصدر إشارات "+" من PUL و DIR و ENA مع 3.3 VDC من RPI.

رسم خرائط GPIO

رسم خرائط GPIO سلك GPIO 17 PUL PINK في الرسم التخطيطي سلك GPIO27 DIR ORANGE في الرسم التخطيطي سلك GPIO22 ENA GREEN في الرسم التخطيطي

الخطوة 7: العملية

بشكل أساسي ، يتحكم جهاز Raspberry Pi في ثلاث إشارات:

رسم خرائط GPIO GPIO 17 PUL GPIO27 DIR GPIO22 ENA

GPIO22 - ENA - لتمكين أو تعطيل وظيفة محرك السائر / وحدة التحكم.

عندما تكون منخفضة ، يتم تعطيل وحدة التحكم. هذا يعني أنه إذا كان هذا الخط مرتفعًا أو غير متصل ، فسيتم تمكين TB6600 ، وإذا تم تطبيق الإشارات المناسبة ، فسوف يدور المحرك.

GPIO27 - DIR - يضبط اتجاه دوران المحرك.

عندما تكون عالية أو غير متصلة ، سوف يدور المحرك في اتجاه واحد. في هذا الوضع ، إذا كان المحرك لا يدور في الاتجاه الذي تريده ، فيمكنك تبديل سلكي المحرك A مع بعضهما البعض ، أو سلكي المحرك B مع بعضهما البعض. قم بذلك على الموصلات الخضراء في TB6600.

عندما يتحول هذا الدبوس إلى مستوى منخفض ، فإن TB6600 سيحول الترانزستورات الداخلية ، وسيتغير اتجاه المحرك.

GPIO10 - PUL - نبضات من RPI تخبر محرك / وحدة تحكم محرك السائر TB6600 بمدى سرعة الدوران.

يرجى الرجوع إلى الصور المرفقة لإعداد مواضع مفتاح Stepper Motor Driver / Controller التي استخدمتها.

الخطوة 8: كود بايثون

مرفق هو رمز التعليق الخاص بي بشكل مفرط.

لا تتردد في استخدام هذا وتعديله كما يحلو لك.. لقد عثرت على أجزاء منه على الويب ، وقمت بإضافته لأغراض الاختبار والتقييم.

== == ==

الخطوة 9: الملخص

لقد نجحت.. هناك مجال كبير للتحسين ، ويمكن تنظيف الكود ، لكن لا بأس.

أقدر سماع اقتراحات أفكارك وأي تغييرات / تحديثات تجريها.

شكرا.