محرك متدرج صغير 5 فولت ولوحة للقيادة ULN2003

وصف

تستخدم لوحة تشغيل محرك السائر ULN2003 مصفوفات ULN2003 DARLINGTON لقيادة محرك السائر ذو 4 أسلاك ذو 4 مراحل (5 فولت - 12 فولت). من السهل استخدام Arduino أو أي منصة تطوير أخرى لقيادة محرك السائر بواسطة لوحة الغواص هذه.

البدء مع لوحة تشغيل المحرك ULN2003

في هذا البرنامج التعليمي سوف نتعرف على محرك السائر الأكثر شيوعًا/المتوفر بسعر رخيص؟28-BYJ48؟وكيفية التعامل معها؟الاردوينو؟استخدام؟لوحة تشغيل المحرك ULN2003.

المحركات السائر:

دعونا نلقي نظرة على هذا؟28-BYJ48 محرك متدرج.

حسنًا، على عكس محرك التيار المستمر العادي، يحتوي هذا المحرك على خمسة أسلاك من جميع الألوان الفاخرة التي تخرج منه، ولماذا هو كذلك؟ لفهم ذلك يجب علينا أولاً أن نعرف كيف يعمل جهاز السائر وما هو تخصصه. أولاً؟محركات السائر لا تدور، إنهم يخطوون وهكذا يعرفون أيضًا باسم؟محركات الخطوة. بمعنى أنهم سوف يتحركون خطوة واحدة فقط في كل مرة. تحتوي هذه المحركات على سلسلة من الملفات الموجودة فيها ويجب تنشيط هذه الملفات بطريقة معينة لجعل المحرك يدور. عندما يتم تنشيط كل ملف، يأخذ المحرك خطوة وتسلسل التنشيط سيجعل المحرك يتخذ خطوات مستمرة، مما يجعله يدور. دعونا نلقي نظرة على الملفات الموجودة داخل المحرك لنعرف بالضبط من أين تأتي هذه الأسلاك.

As you can see the motor has Unipolar 5-lead coil arrangement. There are four coils which have to be energized in a particular sequence. The Red wires will be supplied with 5V and the remaining four wires will be pulled to ground for triggering the respective coil. We use a microcontroller like Arduino energize these coils in a particular sequence and make the motor perform the required number of steps.
Let us look at some of the important technical data obtained from the datasheet of this motor in the picture below.

هذا رأس مليء بالمعلومات، ولكننا نحتاج إلى إلقاء نظرة على بعض المعلومات المهمة لمعرفة نوع السائر الذي نستخدمه حتى نتمكن من برمجته بكفاءة. نعلم أولاً أنه محرك متدرج بجهد 5 فولت حيث قمنا بتنشيط السلك الأحمر بـ 5 فولت. بعد ذلك، نعلم أيضًا أنه محرك متدرج رباعي الطور لأنه يحتوي على أربع ملفات. الآن، نسبة التروس هي 1:64. هذا يعني أن العمود الذي تراه بالخارج سوف يقوم بدورة كاملة مرة واحدة فقط إذا كان المحرك بالداخل يدور لمدة 64 مرة. وذلك بسبب وجود التروس المتصلة بين المحرك وعمود الخرج، وهذه التروس تساعد في زيادة عزم الدوران.

البيانات الهامة الأخرى التي يجب ملاحظتها هي؟زاوية الخطوة: 5.625/64.هذا يعني أن المحرك عندما يعمل بتسلسل 8 خطوات سيتحرك بمقدار 5.625 درجة لكل خطوة وسيستغرق 64 خطوة (5.625*64=360) لإكمال دورة كاملة.

حساب الخطوات لكل دورة لمحرك السائر:

من المهم معرفة كيفية حساب الخطوات لكل دورة لمحرك السائر الخاص بك لأنه عندها فقط يمكنك برمجته بفعالية.

في الاردوينو سنقوم بتشغيل المحرك بتسلسل من 4 خطوات بحيث تكون زاوية الخطوة 11.25؟ نظرًا لأنه 5.625 (مذكور في ورقة البيانات) لمدة 8 خطوات؟ التسلسل سيكون 11.25؟ (5.625*2=11.25).

؟؟؟؟ الخطوات لكل دورة = 360 / زاوية الخطوة

هنا 360/11.25 =؟32 خطوة لكل ثورة.

الأجزاء المطلوبة

• اردوينو أونو
• ULN2003 سائق المحرك
• أسلاك العبور

توصيل الأجهزة

مخطط الدائرة ل؟اردوينو؟ مشروع التحكم في المحركات السائر؟ يظهر أعلاه. لقد استخدمنا المحرك السائر 28BYJ-48 ووحدة التشغيل ULN2003. لتنشيط الملفات الأربعة للمحرك السائر، نستخدم الأطراف الرقمية 8،9،10 و11. يتم تشغيل وحدة التشغيل بواسطة دبوس 5V من لوحة Arduino.

لكن قم بتشغيل برنامج التشغيل باستخدام مصدر طاقة خارجي عند توصيل بعض الأحمال بمحرك السهوب. نظرًا لأنني أستخدم المحرك فقط لغرض العرض التوضيحي، فقد استخدمت السكة 5V الخاصة بلوحة Arduino. تذكر أيضًا توصيل أرضية Arduino بأرضية وحدة الغواص.

رمز للوحة اردوينو:

قبل أن نبدأ البرمجة باستخدام الاردوينو، دعونا نفهم ما يجب أن يحدث بالفعل داخل البرنامج. كما ذكرنا سابقًا، سنستخدم طريقة التسلسل المكونة من 4 خطوات، لذلك سيكون لدينا أربع خطوات يجب تنفيذها لإجراء دوران كامل.

ستحتوي وحدة برنامج التشغيل على أربعة مصابيح LED يمكننا من خلالها التحقق من الملف الذي يتم تنشيطه في أي وقت.

في هذا البرنامج التعليمي نحن نذهب لكتابة؟كود محرك السائر لاردوينو؟ومن أجل ذلك سنفعل؟برنامج اردوينو؟بطريقة تمكننا من إدخال عدد الخطوات التي يجب اتخاذها بواسطة محرك السائر من خلال الشاشة التسلسلية لاردوينو. يمكن العثور على البرنامج الكامل في نهاية البرنامج التعليمي، ويتم شرح بعض الأسطر المهمة أدناه.

تم حساب عدد الخطوات لكل دورة لمحركنا المتدرج ليكون 32؛ ومن ثم ندخل ذلك كما هو موضح في السطر أدناه

# تحديد الخطوات 32

بعد ذلك، عليك إنشاء مثيلات نحدد فيها المسامير التي قمنا بتوصيل محرك السائر بها.

السائر (الخطوات، 8، 10، 9، 11)؛

ملحوظة:؟تم تغيير رقم الدبابيس إلى 8،10،9،11 عن قصد. يجب عليك اتباع نفس النمط حتى لو قمت بتغيير المسامير التي يتصل بها محركك.

وبما أننا نستخدم مكتبة Arduino stepper، فيمكننا ضبط سرعة المحرك باستخدام السطر أدناه. يمكن أن تتراوح السرعة بين 0 إلى 200 لمحركات السائر 28-BYJ48.

stepper.setSpeed(200);

الآن، لجعل المحرك يتحرك خطوة واحدة يمكننا استخدام السطر التالي.

stepper.step(val);

سيتم توفير عدد الخطوات التي سيتم نقلها بواسطة المتغير ?val?. نظرًا لأن لدينا 32 خطوة و64 كنسبة تروس، فنحن بحاجة إلى التحرك 2048 (32*64=2048)، لإجراء دورة واحدة كاملة.

قيمة المتغير ?val? يمكن للمستخدم إدخالها باستخدام الشاشة التسلسلية.

عمل محرك السائر مع الاردوينو:

بمجرد إجراء الاتصال، يجب أن يبدو الجهاز كما هو موضح في الصورة أدناه.

? ? ? ??

الآن، قم بتحميل البرنامج أدناه في Arduino UNO وافتح الشاشة التسلسلية. كما ناقشنا سابقًا، سيتعين علينا القيام بـ 2048 خطوة للقيام بدورة كاملة واحدة، لذلك عندما ندخل 2048 سيقوم المحرك بدورة كاملة في اتجاه عقارب الساعة عن طريق القيام بـ 2048 خطوة. للتدوير في عكس اتجاه عقارب الساعة، فقط أدخل الرقم بعلامة سلبية. إذن الدخول؟ -1024 سوف يجعل المحرك يدور نصف الطريق في اتجاه عكس عقارب الساعة. يمكنك إدخال أي قيم مرغوبة، مثل إدخال 1 سيجعل المحرك يتخذ خطوة واحدة فقط.
شفرة
// Arduino stepper motor control code
#include <Stepper.h> // Include the header file
// change this to the number of steps on your motor
# تحديد الخطوات 32
// create an instance of the stepper class using the steps and pins
Stepper stepper(STEPS, 8, 10, 9, 11);
int val = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
stepper.setSpeed(200);
}
void loop() {
if (Serial.available()>0)
{
val = Serial.parseInt();
stepper.step(val);
Serial.println(val); //for debugging
}
}