Hướng dẫn sử dụng Microstep Driver
Hướng dẫn điều khiển động cơ bước với thư viện Accel Stepper và driver điều khiển động cơ bước A4988 hoặc DRV8825Bạn có một DỰ ÁN hay giống thế này? Chia sẻ nhé!
Tôi yêu Arduino gửi vào Chủ nhật, 13 Tháng 3, 2016 - 23:59 Show
Mô tả dự án: Mình thấy có nhiều bạn hỏi về stepper và cách điều khiển nó. Đồng thời thấy vấn đề điều khiển động cơ bước là một vấn đề kinh điển nhưng lại chưa có trên Cộng đồng. Ngoài ra, vì chức năng điểm cộng đồng khá hay và mình cũng muốn có quà nên hôm nay mình sẽ hướng dẫn rất kỹ với các bạn! Thư viện mình dùng là thư viện AccelStepper chứ không phải thư viện stepper mặc định của Arduino nên có thể điều khiển đồng thời nhiều stepper và kết hợp với các thư viện bất đồng bộ khác. Động cơ bước là gì?Có rất nhiều tài liệu trên mạng nói về động cơ bước. Bạn có thể google để tìm ra nó. Tuy nhiên, mình xin đề xuất cho các bạn một số tài liệu sau để tham khảo.
Nôm na, động cơ bước là một loại động cơ mà ở đó bạn sẽ có thể quy định chính xác số góc quay và động cơ bước sẽ phải quay. Không giống như Servo, động cơ bước có thể quay bao nhiêu độ tùy ý và mỗi lần quay nó sẽ quay được 1 step, 1 step ở đây là bao nhiêu còn phụ thuộc vào động cơ bước của bạn. Ví dụ, động cơ bước của bạn có 72 step thì nó sẽ cần quay 72 step để hoàn thành một vòng quay. Số step này là hằng số, nhưng bạn có thể dùng công nghệ micro step để "cải thiện" số vòng quay động cơ bước của bạn. Các thông số động cơ bướcNhư mình vừa trình bày, mỗi động cơ bước sẽ có một thống cứng quan trọng nhất mà khi bạn đi đâu và hỏi mua thì phải hỏi đầu tiên. Đó là, động cơ bước này có bao nhiêu step! Theo như mình biết thì động cơ bước trên thị trường Việt Nam mà giới DIY chúng ta hay dùng có số step là 200. Ngoài ra, nó còn có các thông số khác mà mình sẽ kèm theo ví dụ cụ thể về loại mình dùng:
Trong đó, tham số Rated Current/phase thể hiện dòng điện tối đa mà mỗi pha có thể nhận được, nếu driver điều khiển nào có dòng điện mỗi pha cao hơn thì sẽ hỏng. Nên lựa loại driver cho dòng ra xấp xỉ 80 - 90% thông số này. Điện trở mỗi pha là hằng số (bạn xem trong datasheet của động cơ bước mà bạn mua). Còn con số voltage là hiệu điện thế tối ưu để làm stepper hoạt động ổ định (2.0 * 1.4 = 2.8V) Phần cứng cần chuẩn bị
Nối dây driver, động cơ bước và ArduinoHình 1 Hình 2 Hình 3 Cái driver sẽ được gắn lên breadboard như hình 3, sau đó bạn nối dây vào như hình 1 và hình 2. Nạp code cho ArduinoBạn nạp đoạn code sau cho Arduino. // Run a A4998 Stepstick from an Arduino UNO. // Paul Hurley Aug 2015 - http://www.instructables.com/id/Drive-a-Stepper-Motor-with-an-Arduino-and-a-A4988-/ int x; #define BAUD (9600) void setup() { Serial.begin(BAUD); pinMode(6,OUTPUT); // Enable pin - chân khởi động - nối vào GND sẽ giúp ta bật động cơ bước, nối vô VCC động cơ bước được thả ra. Nôm na: GND = servo.attach, VCC = servo.detach pinMode(5,OUTPUT); // Step pin pinMode(4,OUTPUT); // Dir - pin digitalWrite(6,LOW); // Set Enable low } void loop() { digitalWrite(6,LOW); // Đặt Enable ở trạng thái LOW digitalWrite(4,HIGH); // Đặt Dir ở trạng thái HIGH Serial.println("Cho chay 200 steps (1 vong)"); for(x = 0; x < 200; x++) // Cho chay 1 vong { digitalWrite(5,HIGH); // Output high delay(10); // chờ digitalWrite(5,LOW); // Output low delay(100); // chờ } Serial.println("Pause"); delay(1000); // dừng 1 s rồi quay tiếp }
Tăng sức mạnh cho động cơ bước bằng vi bước (micro stepping)
Nói một cách nôm na, cứ mỗi chân MS1, MS2, MS3 được nối vô VCC, nó sẽ tăng số bước của động cơ bước lên. Nghĩa là thay vì hồi xưa bạn chỉ cần quay 200 bước là đươc một vòng. Bây giờ bạn sẽ phải quay nhiều hơn, lúc đó sẽ có độ chính xác cao hơn!
Thứ nối MS1, MS2, MS3, ta sẽ đươc vi bước 1/16, nghĩa là với động cơ bước có 200 bước thì ta sẽ chia nhỏ mỗi bước ra thành 16 bước => Tổng số bước của động cơ lúc này là 200 * 16 = 3200. Quá đã phải không nào? Thử chạy ví dụ trên, bạn sẽ thấy ngay sự khác biệt. Nhưng lúc này, stepper sẽ hơi nóng, vì vậy, đừng quên tản nhiệt nha! Điều khiển nhiều động cơ bước với thư viện AccelStepperNếu là một người thích sự hoàn hảo thì khi bạn nhìn vào code trên thì sẽ thấy cần rất nhiều dòng code chỉ để làm 1 động cơ bước hoạt động, và với những dòng delay như vậy thì chắc hẳn, bạn sẽ hiểu rằng, chả có cách nào chạy những tiến trình khác khi động cơ bước đang chạy. Arduino có hỗ trợ sẵn bộ thư viện stepper trong file example. Nhưng nếu bạn đã từng thử thì hẳn biết một điều là, thư viện đó cũng delay như code kia. Nghĩa là trong quá trình động cơ bước hoạt động thì cả chương trình sẽ phải dừng đợi nó hoạt động theo (cơ chế này gọi là cơ chế đồng bộ - sync). Để điều khiển được nhiều động cơ bước thì chúng ta phải biết ngõ xử lý bất đồng bộ, nghĩa là sao? Nghĩa là phải biết thay hàm delay bằng cách khác, và đó chính là dùng timer, chính là dùng hàm millis(). Và ý tưởng đó đã được thể hiện trong thư viện AccelStepper, thư viện này đã ứng dụng nguyên lý xử lý bất đồng bộ (async) để làm nên nó - một thư viện cực kì hữu ích! Để tài về thư viện này, các bạn hãy click vào đây(mirror). Và đây là đoạn code mẫu của thư viện này. #include Lời cuốiChúc các bạn thành công, nếu có dự án gì hay thì hãy chia sẻ với cộng đồng qua phần bài viết truyền cảm hứng nhé. Thấy bài này hay thì cho mình một like và một Rate node động viên để tháng 8 có lúa kỳ 1 nha haha. Đóng góp từ Cộng đồng
Những hình ảnh về dự án: Youtube: Video demo của người nước ngoài
Liên hệ Mr. Khánh 097.276.8491 để được tư vấn triển khai các dự án IoT Liên hệ Mr. Đạt ZN 037.3998.468 tư vấn đồ án môn học Liên hệ Mr. Thân 097.111.3732 để tư vấn thiết kế PCB chất lượng cao 2-40 lớp
Đăng nhập
Tên người dùng *
Mật khẩu *
Đăng nhập bằng Facebook
Connect
Mã kiểm traVui lòng nhập vào mã kiểm tra ở ô bên cạnh
Chia sẻ tình yêu vớiArduino
Bình luận gần đây
Bài đọc nhiều
mã số thuế |