Bộ điều khiển động cơ bước tự làm: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Hãy nhớ những động cơ DC đó, tất cả những gì bạn cần làm là nối dây dẫn dương và âm vào pin và nó sẽ bắt đầu chạy. Nhưng khi chúng tôi bắt đầu thực hiện các dự án phức tạp hơn, những động cơ DC đó dường như không cung cấp những gì bạn cần…. vâng ý tôi là hiệu quả, độ chính xác và trên hết là mô-men xoắn mà không cần giảm tốc.

Câu chuyện bắt đầu khi tôi dự định chế tạo một chiếc máy khoan bán tự động có thể giúp bạn khoan xuyên vật thể như một chiếc máy khoan thông thường nhưng với sự trợ giúp của bàn đạp chân để bạn có thể giữ vật bằng cả hai tay mà không cần đến bàn tay giúp đỡ. Tóm lại, tôi cần một động cơ có thể di chuyển đầu khoan lên xuống một cách chính xác và cũng cung cấp một lượng mô-men xoắn tốt.

Không có được tất cả những thứ đó từ một động cơ DC đơn giản, tôi quyết định sử dụng động cơ bước. Vâng, cái có 4 dây và đó là tất cả những gì tôi biết về chúng..

Bước 1: Khái niệm và sơ đồ

Mục tiêu của dự án này là đơn giản hóa việc sử dụng động cơ bước bằng cách tạo ra một bộ điều khiển mô-đun có thể dễ dàng điều khiển động cơ bước mà không cần kết hợp bộ điều khiển vi mô để thực hiện công việc.

Bộ điều khiển mà chúng tôi sắp xây dựng dựa trên trình điều khiển động cơ bước A4988, nó tương đối rẻ và có thể dễ dàng tìm thấy trên bất kỳ cửa hàng điện tử trực tuyến nào. Bây giờ trước khi chúng ta đi vào chi tiết hơn, hãy xem bảng dữ liệu của trình điều khiển bước.

Trình điều khiển cần một đầu vào PWM trên chân bước để vận hành động cơ. Tăng tần số của tín hiệu PWM dẫn đến RPM cao hơn và ngược lại. Để điều khiển hướng của động cơ, chân Dir của trình điều khiển có thể được chuyển đổi giữa VCC và đầu nối đất.

Trình điều khiển hoạt động trên 5v (VDD) và VMOT đại diện cho điện áp cho động cơ có thể nằm trong khoảng 8-35VDC. Các cuộn dây của động cơ sẽ được nối tương ứng với các kết nối 1A, 2A, 1B, 2B.

Bây giờ để tạo ra tín hiệu PWM mong muốn, chúng ta sẽ sử dụng một IC hẹn giờ 555. Ở đây chúng ta sẽ sử dụng một chiết áp 10k để thay đổi tần số đầu ra của tín hiệu PWM sẽ giúp chúng ta kiểm soát tốc độ quay. Phần còn lại của chúng là một loạt các thành phần miễn phí.

Bước 2: Thiết kế PCB

Sau khi hoàn thành sơ đồ, tôi đã thực hiện thử nghiệm ban đầu trên breadboard và mọi thứ dường như hoạt động hoàn hảo. Động cơ chính xác, hiệu quả và có lượng mô-men xoắn tốt. Nhưng vấn đề là nó lộn xộn trên breadboard và làm điều này trên perfboard sẽ không phải là một lựa chọn.

Vì vậy, tôi đã quyết định thiết kế PCB cho bộ điều khiển này, điều này đã mất một thời gian nhưng tôi đã đảm bảo rằng tất cả các kết nối đều chính xác và tôi cũng đã thêm tất cả các thành phần miễn phí để làm cho việc sử dụng bộ điều khiển này dễ sử dụng nhất có thể.

Bây giờ với thiết kế của PCB đã hoàn thiện, tôi đã lên đến PCBWAY và tải lên các tệp Gerber của tôi để có được PCB của tôi. Sau khi trải qua một loạt các lựa chọn, tôi đã đặt mua PCB của mình. Họ đang cung cấp PCB chất lượng tuyệt vời với mức giá đáng kinh ngạc. Cảm ơn PCBWAY đã giúp dự án này trở nên khả thi, vì vậy hãy đảm bảo rằng bạn đã xem trang web của họ để đặt hàng các bảng mạch in tùy chỉnh của bạn.

Liên kết đến PCB và các tệp Gerber cho bảng mạch là:

www.pcbway.com/project/sharep…

PCBWAY

www.pcbway.com

Bước 3: Công cụ và thành phần

Danh sách các công cụ và thành phần cho dự án này được đưa ra dưới đây:

CÔNG CỤ YÊU CẦU:

• Sắt hàn
• Dây hàn
• Kìm

BƯỚC LÁI XE ĐỘNG CƠ

www.banggood.com/3D-Printer-A4988-Reprap-S…

HÓA ĐƠN VẬT LIỆU (BOM Tệp):

Bước 4: Lắp ráp các bảng

PCB đã đến chỉ trong vòng một tuần và chất lượng là hoàn hảo. Bây giờ khi tôi chạm tay vào bảng, tôi đã thu thập tất cả các thành phần và bắt đầu lắp ráp chúng như được chỉ ra trên bảng.

Điều tốt nhất khi dành nhiều thời gian thiết kế bo mạch là giờ đây bạn có thể tạo ra bao nhiêu bản sao nếu cần và tất cả những gì bạn cần làm là bỏ các thành phần như được hiển thị trên bo mạch.

Bước 5: Thiết lập mọi thứ

Khi các bảng đã sẵn sàng, tôi đã lắp bộ hẹn giờ 555 và trình điều khiển động cơ bước vào vị trí và kết nối động cơ với bảng. Sau đó, tôi đã kết nối pin 12v bằng cách sử dụng cặp kẹp cá sấu để cấp nguồn cho bo mạch.

Bước 6: Kết quả

Sau khi bộ điều khiển được kết nối với pin 12v. Động cơ bắt đầu quay. Mọi thứ dường như chạy như mong đợi. Có thể thay đổi hướng quay bằng cách bật công tắc và tốc độ quay có thể được điều khiển bằng cách xoay núm của chiết áp.