وحدة المشروع النهائي للسائق السائر: 5 خطوات

2025 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-23 12:54

بقلم ماركيز سميث وبيتر مو لانج

الخطوة 1: مقدمة

في هذا المشروع ، استخدمنا محرك متدرج للتحكم في محرك متدرج للدوران. هذا المحرك المتدرج قادر على التحرك على فترات زمنية دقيقة للغاية ، وبسرعات مختلفة. استخدمنا لوحة Basys 3 FPGA لإرسال إشارة إلى سائق السائر والمحرك عبر وسط لوح التجارب.

يتم تقديم وظائف إضافية مع المفاتيح التي تتوافق مع المدخلات الموجودة على محرك السائر. عند العمل بشكل صحيح ، ستعتمد الفواصل الزمنية لحركة المحرك على آلة الحالة التي يتم تنفيذها باستخدام رمز HDL ومدخلات الأسلاك ، بدءًا من حركة السائر الكاملة 1/1 إلى دقة حركة السائر 1/16. إعادة تعييننا هي ببساطة "آمنة من الفشل" ؛ إذا حدث أي شيء غير مرغوب فيه داخل جهاز الحالة ، فسيقوم السائق بإعداد المحرك الافتراضي إلى أعلى إعداد لفاصل الحركة.

الخطوة 2: المواد

فيما يلي المواد التي ستحتاجها للإعداد:

A4988 سائق السائر

Nema 17 Stepper Motor (استخدمنا نموذجًا بأربعة أسلاك ، وسيتطلب الطراز المكون من 6 أسلاك المزيد من المدخلات والرمز لوظائف الطاقة / عزم الدوران المتغيرة)

أي لوح قياسي

أسلاك العبور القياسية

مصدر طاقة متغير (بالنسبة لهذا المشروع ، تكون نطاقات الطاقة محددة وحساسة إلى حد ما لتحقيق الأداء الأمثل)

شريط (أو علم من نوع ما لعرض خطوات المحرك بشكل أوضح)

مقاطع التمساح (لتوصيل مصدر الطاقة باللوحة ، على الرغم من أنه يمكن بالطبع القيام بذلك بطرق متعددة)

الخطوة 3: المخططات ، والتعليمات البرمجية ، وتصميم القوالب

رابط الكود:

هذا الرمز هو تنفيذ لوحدة PWM ؛ واحد يأخذ مدخلات ومخرجات الساعة الرقمية والعملية دورة "تشغيل" و "إيقاف" تحاكي المدخلات التناظرية. ثم يأخذ مكون محرك السائر لدينا هذا الإخراج كمدخل ويستخدمه لقيادة المحرك في خطوات.

إخلاء المسؤولية: بينما استخدمنا في البداية رمز VHDL المحدد على مدار الساعة وقمنا بتعديله قليلاً للتشغيل على جهاز السائر الخاص بنا ، إلا أنه لم يكن لديه الوظائف الكاملة التي نحتاجها لاستخدام الفواصل الزمنية. يظهر الرمز الموجود في جزء "المصدر" من الملف المنظمة والمؤلف باسم سكوت لارسون ؛ ومع ذلك ، أضفنا في آلة الحالة التي أنشأناها في النهاية (في نفس ملف pwm) التي تعدل على مدار الساعة دورات داخل وخارج.

الخطوة 4: التجميع

1. باستخدام سلكين توصيل ، قم بتوصيل مخرجي PMOD بلوح التجارب. هذه للإشارة pwm_out وإشارة الاتجاه التي ستتصل بسائق السائر بشكل غير مباشر.

2. باستخدام 3 أسلاك توصيل ويفضل نفس أعمدة PMOD للبساطة ، قم بتوصيل مخرجات "الدقة" الخاصة بك باللوحة. هذه الأسلاك لتحديد حالة السائر التي يتم تشغيلها باستخدام المدخلات الموجودة على محرك السائر مرة أخرى

3. باستخدام موصل 4 تجعيد ، قم بتوصيل المحرك ذي 4 أسلاك بلوح التجارب. تأكد من أن الطلب هو نفسه الوارد في إعداد العينة ؛ هذا مهم وإلا يمكنك تفجير الشريحة.

4. باستخدام موصل 4 تجعيد ثاني ، قم بتوصيل الأول بالثاني.

5. بافتراض أنك تستخدم مصدر طاقة مزدوج الإخراج (مستويان منفصلان للجهد / أمبير) ، قم بتوصيل خرج VCC باللوحة باللوحة كما هو موضح. ملاحظة: تأكد من إعطاء الطاقة للوحة (وبالتالي سائق السائر) قبل المحرك في الخطوة التالية ، حيث قد تدمر الأجزاء الداخلية للرقاقة مع الجهد الزائد.

6. أخيرًا ، باستخدام مقاطع التمساح أو بعض الأسلاك الأخرى ، قم بتوصيل جهد الخرج الثاني بالمحرك IN SERIES. تأكد مرة أخرى من أن هذا يستخدم الإخراج المناسب على محرك السائر.

الخطوة 5: الخاتمة

ويوجد لديك محرك متدرج يعمل يغير خطواته بناءً على إدخال السلك المعطى لسائق السائر. نظرًا لوقتنا المحدود ، لم نكن قادرين ولكننا أردنا استخدام Python لترجمة G-code إلى دورات على مدار الساعة يمكن استخدامها بعد ذلك بالتقاطع مع محركات متعددة لإنشاء وحدة متعددة المحاور. لم نتمكن أيضًا من الحصول على وضع السائر النهائي 1/16 بنجاح (الأكثر دقة) للتشغيل باستمرار. كان هذا على الأرجح بسبب اكتشاف جهاز الحالة الخاص بنا أو إعادة ضبطه تلقائيًا قبل الوصول إلى هذه المرحلة ، حتى عندما كانت مدخلات التبديل لدينا صحيحة.

ها هو رابط الفيديو الأخير:

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