DIY Schrittmotor-Controller - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Denken Sie an diese Gleichstrommotoren. Alles, was Sie auch tun müssen, ist, die positiven und negativen Leitungen an eine Batterie anzuschließen, und sie beginnt zu laufen. Aber als wir angefangen haben, komplexere Projekte zu machen, scheinen diese DC-Motoren nicht das zu liefern, was Sie brauchen…. ja ich meine Effizienz, Präzision und vor allem Drehmoment ohne Untersetzung.

Nun, die Geschichte begann damit, dass ich plante, eine halbautomatische Bohrmaschine zu bauen, mit der Sie wie eine gewöhnliche Bohrmaschine durch Objekte bohren können, jedoch mit Hilfe eines Fußpedals, sodass Sie das Objekt mit beiden Händen halten können, ohne dass ein helfende Hand. Lange Rede, kurzer Sinn Ich brauche einen Motor, der den Bohrkopf präzise auf und ab bewegen kann und auch ein gutes Drehmoment bietet.

Da ich nicht alle von einem einfachen Gleichstrommotor bekommen konnte, entschied ich mich, einen Schrittmotor zu verwenden. Ja, der mit vier Drähten und das ist alles, was ich über sie wusste. Also werde ich in dieser Anleitung einen Controller für diese Vierdraht-Schrittmotoren machen, mit dem wir die Geschwindigkeit und Richtung des Motors steuern können, ohne einen Mikrocontroller zu verwenden.

Schritt 1: Konzept und Schaltplan

Das Ziel dieses Projekts ist es, die Verwendung eines Schrittmotors zu vereinfachen, indem ein modularer Controller hergestellt wird, der den Schrittmotor einfach ansteuern kann, ohne dass ein Mikrocontroller für die Arbeit integriert werden muss.

Der Controller, den wir bauen werden, basiert auf dem A4988-Schrittmotortreiber. Er ist relativ günstig und kann leicht in jedem Online-Elektronikladen gefunden werden. Bevor wir auf weitere Details eingehen, werfen Sie einen Blick auf das Datenblatt des Schrittmotortreibers.

Der Treiber benötigt einen PWM-Eingang am Step-Pin, um den Motor zu betreiben. Eine Erhöhung der Frequenz des PWM-Signals führt zu einer höheren Drehzahl und umgekehrt. Um die Drehrichtung des Motors zu steuern, kann der Dir-Pin des Treibers zwischen der VCC- und Masseklemme umgeschaltet werden.

Der Treiber arbeitet mit 5V (VDD) und der VMOT stellt die Spannung für den Motor dar, die von 8-35VDC reichen kann. Die Spulen des Motors werden jeweils mit den Anschlüssen 1A, 2A, 1B, 2B verbunden.

Um nun das gewünschte PWM-Signal zu erzeugen, verwenden wir einen 555-Timer-IC. Hier werden wir ein 10k-Potentiometer verwenden, um die Ausgangsfrequenz des PWM-Signals zu ändern, was uns hilft, die Drehzahl zu steuern. Der Rest von ihnen sind eine Reihe von komplementären Komponenten.

Schritt 2: Design der Platine

Nach der Fertigstellung des Schaltplans habe ich erste Tests über das Steckbrett durchgeführt und alles scheint einwandfrei zu funktionieren. Der Motor ist präzise, effizient und hat ein gutes Drehmoment. Aber das Problem ist, dass es ein Durcheinander auf einem Steckbrett ist und dies auf einem Perfboard keine Option sein wird.

Also habe ich beschlossen, die Platine für diesen Controller zu entwerfen, was einige Zeit in Anspruch nahm, aber ich habe sichergestellt, dass alle Verbindungen korrekt sind und ich auch alle ergänzenden Komponenten hinzugefügt, um die Verwendung dieses Controllers so einfach wie möglich zu gestalten.

Nachdem das Design der Leiterplatte nun abgeschlossen war, ging ich zu PCBWAY und lud meine Gerber-Dateien hoch, um meine Leiterplatten zu erhalten. Nachdem ich eine Reihe von Optionen durchgegangen bin, habe ich meine Leiterplatten bestellt. Sie bieten hochwertige Leiterplatten zu erstaunlichen Preisen an. Ein großes Dankeschön an PCBWAY für die Ermöglichung dieses Projekts. Besuchen Sie also ihre Website, um Ihre kundenspezifischen Leiterplatten zu bestellen.

Der Link zu den Leiterplatten und den Gerber-Dateien für die Leiterplatten lautet:

www.pcbway.com/project/sharep…

PCBWAY

www.pcbway.com

Schritt 3: Werkzeuge und Komponenten

Die Liste der Tools und Komponenten für dieses Projekt ist unten aufgeführt:

WERKZEUGE BENÖTIGT:

• Lötkolben
• Lötdraht
• Zange

SCHRITTMOTORTREIBER

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

MATERIALSTÜCK (BOM-Datei):

Schritt 4: Zusammenbau der Boards

Die Platinen kamen innerhalb von nur einer Woche an und die Qualität ist einwandfrei. Jetzt, da ich die Platinen in die Hände bekomme, habe ich alle Komponenten gesammelt und angefangen, sie wie auf den Platinen angegeben zusammenzubauen.

Das Beste daran, so viel Zeit in das Design der Platinen zu investieren, ist, dass Sie jetzt so viele Kopien wie nötig herstellen können und alles, was Sie tun müssen, ist, die Komponenten wie auf den Platinen gezeigt abzulegen.

Schritt 5: Alles einrichten

Sobald die Platinen fertig sind, habe ich den 555-Timer und den Schrittmotortreiber eingesetzt und den Motor an die Platine angeschlossen. Danach habe ich die 12-V-Batterie mit einem Paar Krokodilklemmen angeschlossen, um die Platine mit Strom zu versorgen.

Schritt 6: Endergebnisse

Sobald der Controller an die 12-V-Batterie angeschlossen ist. Der Motor begann sich zu drehen. Alles scheint wie erwartet zu laufen. Die Drehrichtung kann durch Umschalten des Schalters geändert werden und die Drehgeschwindigkeit kann durch Drehen des Drehknopfes des Potentiometers gesteuert werden.