Raspberry Pi, Python и драйвер за стъпков двигател TB6600: 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Тази инструкция следва стъпките, които предприех, за да свържа Raspberry Pi 3b към контролер за стъпков двигател TB6600, захранване с 24 VDC и 6 жичен стъпков двигател.

Вероятно съм като много от вас и случайно имам „чанта за грабване“от останали части от много стари проекти.. В колекцията си имах 6-жичен стъпков двигател и реших, че е време да науча малко повече за това как мога да свържа това с Raspberry Pi модел 3B.

Като малко отказ от отговорност, аз не съм изобретил колелото тук, просто събрах куп информация, лесно достъпна в мрежата, добавих моя малък наклон към нея и се опитах да я накарам да работи

Намерението тук наистина беше просто да събера няколко неща заедно (при минимални разходи), да напиша малко Python код за моя Raspberry Pi и да накарам двигателя да се завърти. Точно това успях да постигна.

Така че нека започнем…

Стъпка 1: Raspberry Pi

Що се отнася до Raspberry Pi, аз използвах три стандартни GPIO пина, така че това трябва да работи (не съм тествал) с никакви Pi или Orange дъска, Tinker платка или клонинги, които са налични там. Можете (и трябва) да пречетете прекалено коментирания ми код на Python и да изберете различни GPIO щифтове, ако използвате различен процесор, или просто искате да промените малко нещата.

Моля, обърнете внимание, че се свързвам директно към GPIO щифтовете на RPi, така че ограничавам напрежението, което GPIO щифтовете виждат до 3.3 волта.

Стъпка 2: TB6600 Стъпков двигател / контролер

Както вече отбелязах, избрах да използвам драйвер / контролер за стъпков двигател TB6600.

Този контролер е:

• Лесно достъпни (търсене в eBay, Amazon, Ali Express или много други).
• Много конфигурируем с ключове за лесен достъп.
• Детайлите за конфигурацията и окабеляването са скритирани върху коприната.
• Обхват на входното напрежение от 9 VDC до 40 VDC
• Възможност за изход до 4 ампера на моторно задвижване.
• Има вътрешен вентилатор за охлаждане и приличен радиатор.
• Оборудван е с 3 подвижни конектора.
• Има малък отпечатък,
• Лесен за монтиране.

Но ниската цена за закупуване наистина е това, което запечата сделката по този въпрос.

Стъпка 3: Стъпковият двигател…

Стъпковият двигател, който използвах, е малко неизвестен.. Имам го от много години и не си спомням историята как съм го придобил или каква е била предишната му употреба.

В тази инструкция няма да описвам подробно как да разбера възможностите й - нямам реална употреба за нея (освен експериментална), така че ще пропусна това.

Използвах доста общ стъпков двигател. Прекарах малко време в YouTube и тук в Instructables, за да опитам да дешифрирам кабелите, идващи от него.

Моторът ми всъщност има 6 проводника… В това приложение оставих двата проводника „Center Tap“изолирани и несвързани.

Ако имате подобен „общ“тип стъпков двигател, съм сигурен, че с Ом метър и малко време и вие бихте могли да разберете окабеляването и да го накарате да работи по този начин. Има много видеоклипове в YouTube, които ще ви помогнат лесно да подредите собствения си двигател.

Стъпка 4: Захранване и захранвания

Тук трябва да се внимава…

В зависимост от вашата конструкция, може да се наложи да се свържете към линейно напрежение (домашно захранване). Не забравяйте да използвате всички подходящи предпазни мерки:

• НЕ се опитвайте да правите електрически връзки към източници на ток.
• НЕ използвайте предпазители и прекъсвачи с подходящ размер
• НЕ използвайте превключвател за захранване, за да захранвате вашето захранване (това ще улесни изолацията на захранването от напрежение на линията под напрежение).
• НЕ прекъснете правилно всички проводници и направете стабилни връзки. Не използвайте скоби, износени проводници или лошо поставени съединители.
• НЕ използвайте лентата на електротехника като изолатор

Използвах 24 VDC (5 Amp) захранване за захранване на контролера на драйвера на стъпков двигател. Използвах и изхода на същото захранване за захранване на DC към DC Buck PSU, за да генерирам 3,3 волта, които да използвам като източник за ENA, PUL и DIR сигнали (вижте електрическата схема)

НЕ се опитвайте да използвате RPi за потапяне на ток от източник 5.0 VDC.

НЕ препоръчвам да се опитвате да източвате " +" страните на PUL, DIR и ENA сигналите с 3.3 VDC от RPI.

Стъпка 5: Защита на веригата …

Обърнете внимание, че в схемата на свързване, която следва, не споменавам как да свържа захранването към "AC Power", нито изброявам прекъсвач за него. Ако възнамерявате да изградите тестова система, подобна на тази, ще трябва да отделите време, за да посочите прекъсвач и предпазител, които да съответстват на захранването (ите), което ще използвате. Повечето съвременни захранвания имат посочени спецификации за напрежение и ток. Те трябва да се спазват и да се инсталират подходящи защити на веригата.

Моля … Не пропускайте тази важна стъпка.

Стъпка 6: Схема на свързване

Захранващи устройства

Изходът на захранването от 24 VDC се обединява с предпазител от 5 Amp и след това се насочва към:

• TB6600 Стъпков двигател / контролер "VCC" щифт (ЧЕРВЕН проводник на диаграмата).
• Той също се насочва към входа на 3.3 VDC "DC към DC преобразувател" (отново червен проводник в диаграмата).

Изходът на 3.3 VDC "DC към DC преобразувател" се насочва към щифтове "2", "4" и "6" на TB6600 Стъпков двигател / контролер (СИН проводник в диаграмата).

ЗАБЕЛЕЖКА - самият контролер маркира тези щифтове като "5V". Той ще работи, ако 5V са били захранвани към тези щифтове, но тъй като номиналните стойности на напрежението на GPIO щифтовете на RPI, избрах да огранича напрежението до 3.3 VDC.

ЗАБЕЛЕЖКА - НЕ препоръчвам да се опитвате да източвате " +" страните на PUL, DIR и ENA сигналите с 3.3 VDC от RPI.

GPIO картографиране

Картиране на GPIO GPIO 17 PUL PINK проводник в диаграма GPIO27 DIR ORANGE проводник в диаграма GPIO22 ENA ЗЕЛЕН проводник в диаграма

Стъпка 7: Операция

По принцип хардуерът на Raspberry Pi контролира три сигнала:

Картиране на GPIO GPIO 17 PUL GPIO27 DIR GPIO22 ENA

GPIO22 - ENA - Активира или деактивира функционалността на драйвера / контролера на стъпков двигател.

Когато е НИСКО, контролерът е ИЗКЛЮЧЕН. Това означава, че ако тази линия е ВИСОКА или НЕ е свързана, тогава TB6600 е ВКЛЮЧЕН и ако се подадат подходящи сигнали, двигателят ще се завърти.

GPIO27 - DIR - Задава посоката на въртене на двигателя.

Когато HIGH или не е свързан, двигателят ще се върти в една посока. В този режим, ако двигателят не се върти в желаната от вас посока, можете да размените двата проводника на мотора А един с друг, или двата проводника на двигателя В един с друг. Направете това на зелените конектори на TB6600.

Когато този щифт се понижи, TB6600 ще превключи вътрешните транзистори и посоката на двигателя ще се промени.

GPIO10 - PUL - Импулси от RPI, които казват на драйвера / контролера на стъпков двигател TB6600 колко бързо се върти.

Моля, вижте приложените изображения за настройката на позициите на превключвателя на стъпков двигател / контролер, които използвах.

Стъпка 8: Python код

Приложен е моят прекалено коментиран код.

Чувствайте се свободни да използвате и редактирате това, както желаете. Намерих части от него в мрежата и го добавих за тестване и оценка.

== == ==

Стъпка 9: Резюме

Работи.. има много място за подобрения и кодът може да бъде почистен, но ОК.

Ще се радвам да чуя вашите предложения за мисли и всякакви промени / актуализации, които правите.

Благодаря.