Stepper Driver Final Project Module: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Af Marquis Smith og Peter Moe-Lange

Trin 1: Introduktion

I dette projekt brugte vi en stepper driver til at styre en stepper motor til at dreje. Denne trinmotor er i stand til at bevæge sig med meget præcise intervaller og med forskellige hastigheder. Vi brugte et Basys 3 FPGA -bord til at sende et signal til stepper driveren og motoren over et brødbrætmedium.

Ekstra funktionalitet introduceres med kontakter, der svarer til input på stepper driveren. Når de fungerer korrekt, vil vores motorbevægelsesintervaller være baseret på tilstandsmaskinen implementeret ved hjælp af HDL -kode og trådindgange, fra fuld 1/1 stepper -bevægelse til så præcis som 1/16 stepper -bevægelse. Vores nulstilling er simpelthen en "fejlsikker"; det vil sige, hvis der sker noget uønsket inden for statsmaskinen, vil driveren som standard motoren til sin højeste bevægelsesintervalindstilling.

Trin 2: Materialer

Her er de materialer, du skal bruge til opsætning:

A4988 Stepper Driver

Nema 17 Stepper Motor (Vi brugte en 4-leder model, en 6-leder model kræver flere input og kode til variabel effekt/moment funktionalitet)

Enhver standard brødbræt

Standard jumper ledninger

Variabel strømforsyning (For dette projekt er effektområderne noget specifikke og følsomme for optimal ydelse)

Bånd (eller et eller andet flag for at se motortrin tydeligere)

Alligatorclips (For at tilslutte kortet strømforsyningen, selvom dette naturligvis kan gøres på flere måder)

Trin 3: Skemaer, kode og blokdesign

Kodelink:

Denne kode er en implementering af et PWM -modul; en, der tager digitale ur- og driftsindgange og -udgange en "tændt" og "slukket" cyklus, der simulerer analoge indgange. Vores stepper driver -komponent tager derefter denne output som input og bruger den til at drive motoren i trin.

Ansvarsfraskrivelse: Selvom vi oprindeligt brugte den givne ur -VHDL -kode og lidt ændrede den til at køre på vores stepper, havde den ikke den fulde funktionalitet, vi havde brug for til at bruge intervaller. Koden, der findes i "kilde" -delen af filen, viser organisationen og forfatteren ved navn Scott Larson; men vi tilføjede i tilstandsmaskinen, vi skabte i slutningen (i den samme pwm -fil), der modulerer uret til og fra cykler.

Trin 4: Montering

1. Brug 2 Jumper -ledninger til at slutte dine to PMOD -udgange til brødbrættet. Disse er til pwm_out -signalet og dit retningsignal, der indirekte vil forbinde til stepper -driveren.

2. Ved hjælp af 3 Jumper -ledninger og gerne de samme PMOD -søjler for enkelhedens skyld, skal du slutte dine "præcisions" -udgange til brødbrættet. Disse ledninger er til at definere, hvilken stepper -tilstand der udløses ved hjælp af inputene på stepper -driveren igen

3. Tilslut 4-leder motoren til brødbrættet ved hjælp af et 4-krympestik. Sørg for, at ordren er den samme som angivet i prøveopsætningen; dette er vigtigt ellers kan du blæse chippen ud.

4. Brug et andet 4-krympestik til at slutte det første til det andet.

5. Forudsat at du bruger en dobbeltudgang (2 separate spændings-/forstærkerniveauer) strømforsyning, skal du forbinde tavlens VCC -udgang til brødbrættet som vist. BEMÆRK: Sørg for, at der gives strøm til tavlen (og efterfølgende stepperdriveren) før motoren i det næste trin, da du kan ødelægge chip intern med overskydende spænding.

6. Til sidst, ved hjælp af krokodilleklemmerne eller andre ledninger, skal du slutte 2. udgangsspænding til motoren I SERIE. Sørg igen for, at dette bruger den korrekte output på stepperdriveren.

Trin 5: Konklusion

Og der har du det, en kørende trinmotor, der varierer sine trin baseret på trådindgangen, der er givet til stepperdriveren. På grund af vores begrænsede tid var vi ikke i stand til, men ville bruge Python til at oversætte G-kode til urcykler, der derefter kunne bruges i forbindelse med flere motorer til at oprette et flerakset modul. Vi var heller ikke i stand til med succes at få den sidste 1/16 stepper -tilstand (den mest præcise) til at køre konsekvent. Dette skyldtes sandsynligvis, at vores statsmaskine blev fanget eller automatisk nulstillede, før vi ramte denne fase, selv når vores switchindgange var sande.

Her er det sidste videolink:

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