Mengontrol Motor Stepper Dengan Arduino

Tutorial ini akan menunjukkan kepada Anda bagaimana mengoperasikan motor stepper yang diselamatkan dari printer lama dengan Arduino.

Langkah 1: Apa Itu Motor Stepper?

Motor stepper terdiri dari dua bagian utama, rotor dan stator. Rotor adalah bagian dari motor yang benar-benar berputar dan memberikan kerja. Stator adalah bagian stasioner dari motor yang menaungi rotor. Pada motor stepper, rotor adalah magnet permanen. Stator terdiri dari beberapa kumparan yang bertindak sebagai elektromagnet ketika arus listrik dilewatkan melalui mereka. Koil elektromagnetik akan menyebabkan rotor sejajar dengannya ketika diisi. Rotor didorong dengan bergantian yang memiliki kumparan berjalan melalui itu.

Motor stepper memiliki sejumlah manfaat. Mereka murah dan mudah digunakan. Ketika tidak ada pengiriman saat ini ke motor, stepper dengan kuat memegang posisi mereka. Motor stepper juga dapat berputar tanpa batas dan mengubah arah berdasarkan polaritas yang disediakan.

Langkah 2: Daftar Bagian

Bagian yang dibutuhkan

  • Stepper Motor (Motor ini diselamatkan dari printer lama)
  • Arduino
  • Kawat Tembaga terisolasi
  • Pemotong Kawat / Penari Telanjang
  • Regulator saat ini
    • Transistor
    • H-Bridge (Apa yang akan digunakan dalam tutorial ini)
    • Pelindung Motor

Bagian opsional

  • Baut pateri
  • Pateri
  • Kipas Solder
  • Alat Tangan ke-3
  • Kacamata pengaman

Langkah 3: Pasang Kabel

Kebanyakan motor stepper memiliki empat sadapan sehingga Anda perlu memotong empat potong kawat tembaga (perhatikan warnanya tidak berkorelasi dengan sesuatu yang spesifik. Warna yang berbeda hanya digunakan untuk membuatnya lebih mudah dilihat). Sadapan ini akan digunakan untuk mengontrol koil mana yang sedang aktif di motor. Motor ini diselamatkan dari printer lama sehingga menyolder kawat adalah pilihan termudah untuk proyek ini. Pokoknya Anda dapat dengan aman membuat koneksi (solder, plug, klip) akan berfungsi.

Langkah 4: Sketsa Arduino

Arduino sudah memiliki perpustakaan bawaan untuk motor stepper. Cukup buka File> Contoh> Stepper> stepper_oneRevolution. Selanjutnya Anda akan ingin mengubah variabel stepPerRevolution agar sesuai dengan motor spesifik Anda. Setelah mencari nomor komponen motor di internet, motor khusus ini dirancang untuk 48 langkah untuk menyelesaikan satu revolusi. Apa yang sebenarnya dilakukan oleh perpustakaan Stepper hanyalah berganti-ganti sinyal TINGGI dan RENDAH ke setiap koil seperti yang ditunjukkan dalam GIF.

Langkah 5: Apa Itu H-Bridge?

H-Bridge adalah sirkuit yang terdiri dari 4 sakelar yang dapat dengan aman menggerakkan motor DC atau motor stepper. Sakelar ini dapat berupa relay atau transistor (paling umum). Transistor adalah saklar solid state yang dapat ditutup dengan mengirimkan arus kecil (sinyal) ke salah satu pinnya. Tidak seperti transistor tunggal yang hanya memungkinkan Anda untuk mengontrol kecepatan motor, H-bridges memungkinkan Anda juga mengontrol arah putaran motor. Hal ini dilakukan dengan membuka sakelar yang berbeda (transistor) untuk memungkinkan arus mengalir ke arah yang berbeda dan dengan demikian mengubah polaritas pada motor. PERINGATAN: Sakelar 1 dan 2 atau 3 dan 4 tidak boleh ditutup bersama. Ini akan menyebabkan korsleting dan kemungkinan kerusakan pada perangkat.

H-Bridges dapat membantu mencegah Arduino Anda digoreng oleh motor yang Anda gunakan saat berkendara. Motor adalah induktor, artinya mereka menyimpan energi listrik di medan magnet. Ketika arus tidak lagi dikirim ke motor, energi magnetik berubah menjadi energi listrik dan dapat merusak komponen. H-Bridge membantu mengisolasi Arduino Anda dengan lebih baik. Anda tidak boleh mencolokkan motor langsung ke Arduino.

Meskipun H-Bridges dapat dibangun dengan mudah, banyak yang memilih untuk membeli H-Bridge (seperti chip L293NE / SN754410) karena kenyamanan. Ini adalah chip yang akan kita gunakan dalam tutorial ini. Nomor pin fisik dan tujuannya tercantum di bawah ini.

  • Pin 1 (1, 2EN) ---> Motor 1 Mengaktifkan / Menonaktifkan (TINGGI / RENDAH)
  • Pin 2 (1A) ---> Motor 1 Logika Pin 1
  • Pin 3 (1Y) ---> Motor 1 Terminal 1
  • Pin 4 ---> Ground
  • Pin 5 ---> Ground
  • Pin 6 (2Y) ---> Motor 1 Terminal 2
  • Pin 7 (2A) ---> Motor 1 Logic Pin 2
  • Pin 8 (VCC2) ---> Power Supply untuk Motor
  • Pin 9 ---> Motor 2 Mengaktifkan / Menonaktifkan (TINGGI / RENDAH)
  • Pin 10 ---> Motor 2 Logic Pin 1
  • Pin 11 ---> Motor 2 Terminal 1
  • Pin 12 ---> Ground
  • Pin 13 ---> Ground
  • Pin 14 ---> Terminal 2 Motor 2
  • Pin 15 ---> Motor 2 Logic Pin 2
  • Pin 16 (VCC1) ---> Power Supply untuk H Bridge (5V)

Langkah 6: Hubungkan Kabel

Untuk motor stepper, 4 pin terminal pada H-Bridge harus terhubung ke 4 lead motor. 4 pin logika kemudian akan terhubung ke Arduino (8, 9, 10, dan 11 dalam tutorial ini). Seperti ditunjukkan dalam diagram Fritzing, sumber daya eksternal dapat dihubungkan ke daya motor. Chip ini dapat menangani sumber daya eksternal dari 4, 5V ke 36V (Saya baru saja memilih baterai 9V karena saya masih baru untuk Fritzing).

Langkah 7: Unggah Kode dan Uji

Unggah kode Anda ke Arduino Anda. Jika Anda menjalankan kode Anda dan semuanya berfungsi seperti yang diharapkan maka itu luar biasa! Jika kabel dimasukkan ke pin yang salah maka motor hanya akan bergetar bukan sepenuhnya berputar. Bermain-main dengan kecepatan dan arah motor sesuai keinginan Anda.

Anda sekarang harus memiliki motor stepper yang berfungsi dengan Arduino Anda. Apa yang Anda lakukan selanjutnya terserah Anda.

Langkah 8: Referneces & Terima kasih

Lembar data lengkap untuk H-Bridge dapat ditemukan di sini.

Ketika saya awalnya memposting ini saya tidak berpikir itu akan menarik perhatian yang terjadi. Untuk alasan itu, saya hanya membuat instruksi cepat bahwa saya berencana mengedit begitu semua bagian saya tiba. Saya tidak bermaksud terlalu peduli dengan metode saya sebelumnya yang ceroboh. Terima kasih atas semua komentar Anda dan saya telah memperbarui instruksi saya untuk mencerminkan metode yang lebih tepat untuk menghubungkan motor stepper.

Artikel Terkait