28BYJ-48 5V محرك متدرج وسائق A4988: 4 خطوات

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

هل رغبت يومًا في الحصول على روبوت يدور بزاوية دقيقة ، باستخدام عدد قليل من مخرجات Arduino أو micro: bit؟ كل هذا بسعر رخيص؟ هذا هو التوجيه لك! في هذا الدليل ، سنرى كيفية قيادة محرك متدرج رخيص جدًا باستخدام مخرجات 2 فقط من وحدة التحكم الخاصة بنا والتي تتطلب فقط مصدر طاقة 5 فولت!

لقد جعلت هذه التعليمات بعد أن كافحت قليلاً لجمع المعلومات ، وأحيانًا تعثرت في معلومات مضللة ، وأردت أن أنقذ الآخرين من المرور بنفس العملية.

لكن قبل البدء ، لماذا هذا القيد؟

• لماذا 5V: لأنني أرغب في دمج هذا على روبوت متحرك يعمل فقط ببطارية ليثيوم 3.7 والتي يمكنني إخراجها 5 فولت باستخدام معزز.
• لماذا تستخدم A4988 وليس ULN2003 الذي يأتي غالبًا مع محرك 28BYJ؟ لأنه ، أولاً ، يتطلب 4 مدخلات. لذلك فإن استخدام A4988 يجعلنا نوفر 2 من مخرجات وحدة التحكم الثمينة لدينا (وإذا كنت تحب العمل مع micro: bit كما أفعل ، فهذه المخرجات ثمينة …)! لكن هناك المزيد! القدرة على قيادة المحرك بمجرد إعطاء الخطوات كنبضات عالية ، يمنحنا إمكانية قيادة المحرك باستخدام PWM بسيط. من خلال تثبيت دورة العمل على 50٪ ، فإن تغيير تردد PWM سيغير سرعة دوران المحرك. لماذا هذا عظيم؟ لأنه إذا كنت ترغب في ضبط سرعة محركي ثم الاستمرار في التحكم في أشياء أخرى باستخدام Arduino أو micro: bit ، فيمكنك ببساطة تعيين PWM الخاص بي ونسيانه ، مما سيجعل شفرتك أكثر قابلية للقراءة وستجعل حياتك كثيرًا أسهل (على سبيل المثال إذا كنت تريد بناء روبوت مثل هذا).

لذلك دعونا نبدأ !

اللوازم

إليك ما ستحتاجه لهذا التوجيه:

• 1x 28BYJ محرك متدرج
• 1x A4988 سائق
• 1x لوحة توصيل أو لوحة نماذج ومكثف وبعض الأسلاك
• مايكرو: بت ولوحة تمديد أو اردوينو
• مصدر طاقة 5 فولت (+ 3.3 فولت إذا كنت تستخدم ميكرو: بت). لهذا استخدمت بطارية ليثيوم 18650 ودرع بطارية.
• 1x المتعدد

الخطوة 1: التعرف على نظامنا

أول شيء أوصي به في البداية هو معرفة المزيد حول محركات السائر وسائق A4988. مهلا ، ولكن لماذا نحتاج هذا السائق؟ هل يمكننا التحكم في محرك متدرج بدون سائق؟ الجواب لا. تعتبر اللوحات مثل Micro: bit و Arduino جيدة في معالجة المعلومات ولكنها لا تعطي الكثير من التيار ، وتحتاج إلى تيار لتحريك محرك متدرج. لمعرفة المزيد حول كيفية عمل كل من المحرك والسائق ، هذا هو المرجع الذي أوصي به. إنه اصطناعي ولكنه يحتوي أيضًا على معظم المعلومات التي ستحتاجها عن الأسلاك.

لكن انتظر قبل محاولة توصيل أي شيء! هل تم تكييف 28BYJ مع A4988؟ إذا قمت بإجراء بحث سريع ، فسترى أن هذا المحرك نادرًا ما يأتي مع A4988 كسائق. إذا قرأت جيدًا المرجع السابق ، فربما ترى السبب: محركنا السائر هو محرك أحادي القطب بينما تم تصميم A4988 لقيادة المحركات ثنائية القطب ، لذلك سيتعين علينا اختراق محركنا قليلاً!

الخطوة الثانية: قرصنة المحرك

لجعل محركاتك متوافقة مع محرك المحرك ، ما عليك سوى إخراج السلك الأحمر من الموصل الأبيض. للقيام بقطع الموصل لإزالة السلك الأحمر وقطع السلك الأحمر للمحرك. ثم قم بتبديل الكبلين الأصفر والوردي على الموصل. احتفظ بالسلك الأحمر والموصل للخطوة التالية!

لإخراج كبل من الموصل ، ادفع السلك الذي تريد إزالته في الموصل ثم ادفع البتة المعدنية المرئية على الموصل بأداة حادة (أعلاه صورة حيث أقوم بذلك باستخدام السكين المفضل لدي ، الموصّل!) ، وأخيراً اسحب ، وفي النهاية يجب أن يظهر كل شيء كما في الصورة أعلاه. تُظهر الصورة الأخيرة الشكل الذي يجب أن يبدو عليه الموصل في نهاية تلك التعديلات: يجب أن يكون ترتيب الكبل على الموصل برتقالي / وردي / أصفر / أزرق.

(ملاحظة: ستجد على الإنترنت بعض البرامج التعليمية التي تشير إلى أنه يجب عليك إزالة السلك الأحمر من المحرك ثم خدش PCB ، وتنسى ذلك ، هذا ليس ضروريًا. غير مجدية؟)

الخطوة 3: ضبط برنامج التشغيل

الآن … حان الوقت لقيادة هذا المحرك مع السائق؟ لا آسف حتى الآن ! ترى المسمار على لوحة A4988؟ حسنًا ، سيتعين علينا العبث بها. يسمح لك هذا المسمار بشكل أساسي بضبط مقدار التيار الذي يمر عبر ملفات محرك سيارتك. في حالتنا ، في حين أن مصدر الطاقة لدينا يعطي 5 فولت وملفاتنا في المحرك لها مقاومة 50 أوم ، فإن تيارنا لن يزيد عن 100 مللي أمبير ، والذي يجب أن يدعمه المحرك حتى تتمكن في النهاية من تخطي هذه الخطوة. ومع ذلك ، إذا كنت مثلي وتريد أن تأخذ المحرك فقط بقدر ما يحتاجه من التيار ، فاتبع ذلك.

لتعيين السائق ، اتبع الطريقة الثانية من هذه المقالة مع تلك التعديلات (كما تظهر الصورة أعلاه)

1. استخدم 5V من درع البطارية لكل من المنطق وإدخال طاقة المحرك (يقال إن VMOT يحتاج إلى أكثر من 8V لكن 5V يعمل!). تم توصيل دبابيس GND الموجودة على اللوحة ، لذلك لا داعي لتوصيلهما بأرض البطارية.
2. قم بتوصيل دبابيس STEP و DIR بـ 5V أيضًا (وليس بـ Arduino كما هو موضح في المقالة المشار إليها)
3. عند ضبط جهاز القياس المتعدد ، قمت بضبط التيار على 50 مللي أمبير وهو ما يكفي لدفع المحركات باستخدام نصف الخطوات (المزيد عن ذلك في الخطوة التالية). لتوصيل جهاز القياس المتعدد الخاص بي لقياس التيار في ملف المحرك ، كما ترون في الصورة أعلاه ، قمت بفصل السلك الأصفر من الموصل ووضعت السلك الأحمر ، حتى أتمكن من وضع جهاز القياس المتعدد من الأحمر إلى السلك الأصفر لقياس التيار.

الخطوة 4: التحكم في المحرك

هذا كل شيء ، نحن جاهزون تقريبًا لتشغيل محركنا. الشيء الوحيد الذي يجب فعله هو:

1. لإزالة جهاز القياس المتعدد من نظامنا إذا لم يكن قد تم بالفعل ،
2. قم بتوصيل MS1 إلى 5V مما سيجعل السائق يستخدم نصف الخطوات (واجهت صعوبة في جعل الروبوت يدور بخطوات كاملة على 5 فولت. ولكن كجزء من هدفي كان تشغيل كل شيء على 5 فولت ، قبلت التضحية قليلاً من السرعة وللحصول على بعض الدقة) ،
3. قم بتزويد دبابيس STEP و DIR بما نريده من وحدة التحكم الخاصة بنا.

ثم: إذا كنت تريد التحكم في المحرك باستخدام Arduino ، فما عليك سوى اتباع المقالة هنا حيث ستجد نموذجًا للرمز. إذا كنت تريد التحكم فيه باستخدام micro: bit ، فابق معي لفترة أطول قليلاً.

Micro: bit ، مثل Arduino ، يأتي مع GPIOs. لذلك ، بمجرد تشغيله (مع 3.3 فولت!) ، يمكننا برمجته لإخراج STEP و DIR. بينما يبدو أن هناك الكثير من المدخلات والمخرجات ، كن حذرًا من أن العديد منها محجوز بالفعل لبعض الأغراض الأخرى. يمكنك معرفة المزيد عن ذلك في هذه المقالة. سترى في هذه المقالة أنه في الواقع تتم مشاركة العديد من المدخلات / المخرجات مع الشاشة ، وبالتالي ، إذا كنت تريد استخدام تلك المدخلات ، فسيتعين عليك إيقاف تشغيل الشاشة. لكن دعونا لا نغلق الشاشة! إذن ما هي المسامير التي يمكننا استخدامها؟ سأستخدم الدبابيس 2 و 8 لأنني لن أستخدم الوسادات (الدبوس 2).

قم بتوصيل الدبوس 2 من micro: bit إلى STEP ، ثم pin 8 إلى DIR ، وقم بتحميل البرنامج المرفق باستخدام محرر micro: python المفضل لديك (استخدمت محرر mu). يقوم هذا البرنامج بشكل أساسي بتعيين PWM على الطرف 2 مع فترة 1 مللي ثانية (ودورة عمل بنسبة 50٪) ، ويجب أن يدور محرك سيارتك. اضبط الدبوس 8 إلى 0 أو 1 لجعله يدور بطريقة أو بأخرى وتغيير الفترة لجعله يحول السرعة التي تريدها (طالما أنك لا تريدها أن تسير بسرعة كبيرة … بالنسبة لي ، كانت النبضات تقترب من كل مللي ثانية إلى أقصى سرعة يمكنني الوصول إليها).

لجعل الأشياء أكثر إحكاما وبدء تشغيلها بسهولة على روبوت متنقل ، صنعت لوحًا صغيرًا. يظهر اللوح في الصورة أعلاه. يوجد في الصورة سلك أرجواني ينتقل من VMOT إلى VDD مختبئًا في الظل. أيضًا ، السلك الأصفر الذي ينتقل من SLP إلى RST غير ملحوم في الواقع ، لقد وضعته هناك لتمثيل اللحام الذي أضعه على الجزء الخلفي من اللوحة لتوصيل هذين المسامير. ملاحظة: عادةً ما يكون المشتت الحراري غير مطلوب مع مثل هذا النظام ، حيث نرسم أقل بكثير من 1A.

هذا كل شيء ، آمل أن تساعد هذه التعليمات العديد منكم على الاستمتاع بقوة المحرك السائر في مشاريعك.