Contrôle du moteur pas à pas Nema 17 avec Arduino et module de pilote pas à pas A4988

Un moteur pas à pas est un type de moteur à courant continu qui fonctionne par étapes discrètes et utilisé partout, depuis une caméra de surveillance jusqu'aux robots et machines sophistiqués. Les moteurs pas à pas fournissent un contrôle précis et peuvent être différenciés en fonction du couple, des pas par tour et de la tension d'entrée. Dans notre projet précédent, nous avons contrôlé un moteur pas à pas 28-BYJ48 en utilisant Arduino. 28-BYJ48 a un couple relativement plus faible que les autres moteurs pas à pas comme NEMA 14, NEMA17.

Dans ce tutoriel, nous allons contrôler le moteur pas à pas NEMA17 à l'aide du module de pilote pas à pas Arduino Uno et A4988. Le moteur pas à pas Nema17 a un couple plus élevé et une tension de fonctionnement plus élevée que 28-BYJ48. Ici, un potentiomètre sera également attaché pour contrôler la direction du moteur pas à pas.

Composant requis

Arduino UNO
Moteur pas à pas NEMA17
Module de pilote pas à pas A4988
Condensateur 47 µf
Potentiomètre

Moteur pas à pas NEMA17

Le fonctionnement du Nema17 est similaire aux moteurs pas à pas normaux. Le moteur pas à pas NEMA 17 a une plaque frontale de 1,7 x 1,7 pouces, et il a généralement plus de couple que les variantes plus petites, telles que NEMA 14. Ce moteur a six fils conducteurs et la tension nominale est de 12 volts. Il peut fonctionner à une tension inférieure, mais le couple chutera. Les moteurs pas à pas ne tournent pas par pas et le moteur NEMA17 a un angle de pas de 1,8 degrés. signifie qu'il couvre 1,8 degrés à chaque étape. Le schéma de câblage pour NEMA17 est donné ci-dessous.

Comme vous pouvez le voir, ce moteur a une disposition unipolaire à six fils. Ces fils sont connectés en deux enroulements séparés. Les fils noir, jaune et vert font partie du premier enroulement où le noir est la prise centrale, et le jaune et le vert sont l'extrémité de la bobine tandis que le rouge, le blanc et le bleu font partie d'un deuxième enroulement, dans lequel le blanc est la prise centrale et le rouge et le bleu sont la bobine fils d'extrémité. Normalement, les fils de la prise centrale sont laissés déconnectés.

Étapes par révolution pour NEMA17

Les pas par révolution pour un moteur pas à pas particulier sont calculés en utilisant l'angle de pas de ce moteur pas à pas. Donc, dans le cas, l'angle de pas NEMA 17 est de 1,8 degrés.

Pas par révolution = 360 / angle de pas 360 / 1,8 = 200 pas par révolution

Spécifications de NEMA17

Tension nominale: 12V DC
Angle de pas: 1,8 deg.
Nbre de phases: 4
Longueur du moteur: 1,54 pouces
Cordon à 4 fils, 8 pouces
200 pas par révolution, 1,8 degrés
Température de fonctionnement: -10 à 40 ° C
Couple de maintien unipolaire: 22,2 oz-in

Vérifiez également divers projets liés aux moteurs pas à pas ici, qui comprennent non seulement l'interfaçage de base avec divers microcontrôleurs, mais également des projets de robotique impliquant un moteur pas à pas.

Module de pilote pas à pas A4988

Un module de commande pas à pas contrôle le fonctionnement d'un moteur pas à pas. Les pilotes pas à pas envoient le courant au moteur pas à pas à travers différentes phases.

Le pilote pas à pas A4988 Nema 17 est un module pilote à micropas utilisé pour contrôler les moteurs pas à pas bipolaires. Ce module de pilote a un traducteur intégré qui signifie que nous pouvons contrôler le moteur pas à pas en utilisant très peu de broches de notre contrôleur.

En utilisant ce module de commande de moteur Nema 17, nous pouvons contrôler le moteur pas à pas en utilisant seulement deux broches, à savoir, STEP et DIRECTION. La broche STEP est utilisée pour contrôler les étapes tandis que la broche DIRECTION est utilisée pour contrôler la direction du moteur. Le module de pilote A4988 fournit cinq résolutions de pas différentes: pas complet, pas de haft, quart de pas, huit pas et seizième pas . Vous pouvez sélectionner les différentes résolutions de pas à l'aide des broches de sélection de résolution ((MS1, MS2 et MS3). La table de vérité pour ces broches est donnée ci-dessous:

MS1	MS2	MS3	Résolution Microstep
Faible	Faible	Faible	Étape complète
Haute	Faible	Faible	½ pas (demi-pas)
Faible	Haute	Faible	¼ pas (quart de pas)
Haute	Haute	Faible	1/8 étape (huitième étape)
Haute	Haute	Haute	1/16 étape (seizième étape)

Spécifications du A4988

Max. Tension de fonctionnement: 35 V

Min. Tension de fonctionnement: 8V

Max. Courant par phase: 2A

Résolution Microstep: Pas complet, ½ pas, ¼ pas, 1/8 et 1/16 pas

Protection contre la tension inverse: Non

Dimensions: 15,5 × 20,5 mm (0,6 ″ × 0,8 ″)

Schéma

Le schéma de circuit pour contrôler le moteur pas à pas Nema 17 avec Arduino est donné dans l'image ci-dessus. Comme le module A4988 a un traducteur intégré, cela signifie que nous devons uniquement connecter les broches Step et Direction à Arduino. La broche de pas est utilisée pour contrôler les étapes tandis que la broche de direction est utilisée pour contrôler la direction. Le moteur pas à pas est alimenté à l'aide d'une source d'alimentation 12 V et le module A4988 est alimenté via Arduino. Le potentiomètre est utilisé pour contrôler la direction du moteur.

Si vous tournez le potentiomètre dans le sens des aiguilles d'une montre, le pas à pas tournera dans le sens des aiguilles d'une montre, et si vous tournez le potentiomètre dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, il tournera dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Un condensateur de 47 µf est utilisé pour protéger la carte des pics de tension. Les broches MS1, MS2 et MS3 laissées déconnectées, cela signifie que le pilote fonctionnera en mode pas à pas.

Connexions complètes pour Arduino Nema 17 A4988 indiquées dans le tableau ci-dessous.

S.NO.	Broche A4988	Connexion
1	VMOT	+ ve de batterie
2	GND	-ve de batterie
3	VDD	5V d'Arduino
4	GND	GND d'Arduino
5	STP	Broche 3 d'Arduino
6	DIR	Broche 2 d'Arduino
sept	1A, 1B, 2A, 2B	Moteur pas à pas

Explication du code

Le code complet avec contrôle vidéo fonctionnel Nema 17 avec Arduino est donné à la fin de ce tutoriel, ici nous expliquons le programme complet pour comprendre le fonctionnement du projet.

Tout d'abord, ajoutez la bibliothèque de moteurs pas à pas à votre IDE Arduino. Vous pouvez télécharger la bibliothèque de moteurs pas à pas ici.

Après cela, définissez le nombre d'étapes pour le NEMA 17. Comme nous l'avons calculé, le non. de pas par tour pour NEMA 17 est de 200.

#comprendre #define ÉTAPE 200

Ensuite, spécifiez les broches auxquelles le module pilote est connecté et définissez le type d'interface moteur comme Type1 car le moteur est connecté via le module pilote.

Stepper stepper (STEPS, 2, 3); #define motorInterfaceType 1

Ensuite, réglez la vitesse du moteur pas à pas à l'aide de la fonction stepper.setSpeed . La vitesse maximale du moteur pour NEMA 17 est de 4688 tr / min, mais si nous le faisons tourner à plus de 1000 tr / min, le couple diminue rapidement.

void setup () { stepper.setSpeed (1000);

Maintenant, dans la boucle principale , nous lirons la valeur du potentiomètre à partir de la broche A0. Dans cette boucle, il y a deux fonctions, l'une est potVal et l'autre est Pval . Si la valeur actuelle, c'est-à-dire potVal est supérieure à la valeur précédente, c'est-à-dire Pval , elle se déplacera de dix pas dans le sens des aiguilles d'une montre et si la valeur actuelle est inférieure à la valeur précédente, elle se déplacera de dix pas dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

potVal = map (analogRead (A0), 0,1024,0,500); if (potVal> Pval) stepper.step (10); if (potVal stepper.step (-10); Pval = potVal;

Connectez maintenant l'Arduino à votre ordinateur portable et téléchargez le code dans votre carte Arduino UNO à l'aide de l'IDE Arduino, sélectionnez la carte et le port no, puis cliquez sur le bouton de téléchargement.

Vous pouvez maintenant contrôler la direction du moteur pas à pas Nema17 à l'aide du potentiomètre. Le fonctionnement complet du projet est montré dans la vidéo ci-dessous. Si vous avez des doutes sur ce projet, postez-les dans la section commentaires ci-dessous.