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Makeblcok電子模組手冊----步進馬達驅動模組

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benny 發表於 2016-7-6 10:59 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
步進馬達驅動模組


1 、概述
步進馬達驅動模組是用來精確驅動雙極步進馬達的。當有脈衝輸入,步進電動機一步一步地轉動,每給它一個脈衝信號,它就轉過一定的角度。它可以用在3D打印、數控、Makeblock音樂機器人以及精確動作控制等方面。本模組貼有紅色色標,我們需要使用RJ25連接線連接到主控板上帶有紅色標識的接口。
2 、技術規格`
l 最大驅動電壓:12VDC
l 最大電流:1.35A
3 、功能特性
l 兼容4線雙極步進馬達;
l 只需要兩個端口就可以控制步進和方向;
l 可調電位器可以調節最大電流輸出,改變步進馬達扭矩;
l 具有板上撥碼開關支持全, 半, 1/4, 1/8, 1/16步進模式;
l 具有接地短路保護和加載短路保護;
l 具有反接保護,電源反接不會損壞IC;
l 模組的白色區域是與金屬梁接觸的參考區域;
l 支持Arduino IDE編程, 並且提供運行庫來簡化編程;
l 支持mBlock圖形化編程,適合全年齡用戶;
l 使用RJ25接口連線方便;
l 模組化安裝,兼容樂高系列;
l 配有接頭支持絕大多數Arduino系列主控板。
4 、引腳定義
步進馬達驅動模組有7個針腳的接頭,每個針腳的功能如下表
  
  
  
序號
  
  
  
  
引腳
  
  
功能
  
  
1
  
  
EN
  
  
使能引腳(一般接低電位)
  
  
2
  
  
RST
  
  
復位引腳(一般接高電位)
  
  
3
  
  
SLP
  
  
睡眠控制引腳(一般接高電位)
  
  
4
  
  
STP
  
  
步進控制接口
  
  
5
  
  
DIR
  
  
方向控制接口
  
  
6
  
  
GND
  
  
接地
  
  
7
  
  
VM
  
  
馬達電源(接8—12V)
  
表1 7-Pin 接口功能
5 、接線方式
l RJ25連接
由於步進馬達驅動模組接口是紅色色標,屬於馬達驅動。當使用RJ25接口時,需要連接到主控板上帶有紅色色標的接口。以Makeblock Orion為例,可以連接到1,2號接口,如圖

圖1 步進馬達驅動模組與Makeblock Orion連接
注:驅動板長時間工作,芯片會發熱,使用的時候請注意。有需要的話可以在上面加個散熱片,幫助芯片散熱
l 杜邦線連接
當使用杜邦線連接到Arduino Uno主板時,EN接低電位,RST和SLP接高電位,STP和DIR引腳需要連接到ANALOG(模擬)口(也可以只連接STP、DIR管腳),如下圖所示:

圖2 步進馬達驅動模組與Arduino UNO 連接圖
注:接杜邦線時,模組上需要焊接排針。

6 、編程指南
l Arduino編程
如果使用Arduino編程,需要調用庫Makeblock-Library-master來控制步進馬達驅動模組本程序通過Arduino編程讓馬達按需求轉動。

  1. #include "MeOrion.h"
  2. #include <SoftwareSerial.h>
  3. #include <Wire.h>
  4. #include <AccelStepper.h>
  5. int dirPin = mePort[PORT_1].s1;
  6. int stpPin = mePort[PORT_1].s2;
  7. AccelStepper stepper(AccelStepper::DRIVER, stpPin, dirPin);
  8. void setup()
  9. {
  10.     Serial.begin(9600);
  11.     stepper.setMaxSpeed(1000);
  12.     stepper.setAcceleration(20000);
  13. }
  14. void loop()
  15. {
  16.     if(Serial.available())
  17.     {
  18.         char a = Serial.read();
  19.         switch(a)
  20.         {
  21.         case '0':
  22.             stepper.moveTo(0);
  23.             break;
  24.         case '1':
  25.             stepper.moveTo(200);
  26.             break;
  27.         case '2':
  28.             stepper.move(50);
  29.             break;
  30.         case '3':
  31.             stepper.move(100);
  32.             break;
  33.         case '4':
  34.             stepper.move(200);
  35.             break;
  36.         case '5':
  37.             stepper.move(400);
  38.             break;
  39.         case '6':
  40.             stepper.move(600);
  41.             break;
  42.         case '7':
  43.             stepper.move(4000);
  44.             break;
  45.         case '8':
  46.             stepper.move(8000);
  47.             break;
  48.         case '9':
  49.             stepper.move(3200);
  50.             break;
  51.         }
  52.     }
  53.     stepper.run();
  54. }
複製代碼






步進馬達驅動模組函數功能列表
  
  
  
函數
  
  
  
  
功能
  
  
void setMaxSpeed​​(float)
  
  
設置步進馬達最大速度
  
  
void setAcceleration(float)
  
  
設置步進馬達最大加速度
  
  
void moveTo(long)
  
  
馬達轉動至
  
  
void move(long)
  
  
馬達轉動
  
  
bool run()
  
  
啟動馬達
  

l mBlock編程
步進馬達驅動模組支持mBlock編程環境,如下是該模組指令簡介
  
  
程序說明
  
描述
參數1:選定接口
  
參數2:設置轉速
  
參數3:設置步進距離

以下是如何使用mBlock控制步進馬達驅動模組的例子:
mBlock可以使步進馬達在不同時間段速度由小到大轉動,循環往復。

7 、原理解析
步進馬達是一種將脈衝信號變換成相應的角位移(或線位移)的電磁裝置,是一種特殊的馬達。一般馬達都是連續轉動的,而步進馬達則有定位和運轉兩種基本狀態,當有脈衝輸入時,步進馬達一步一步地轉動,每給它一個脈衝信號,它就轉過一定的角度。
本模組主要元件為A4988微步驅動器,可在全、半、1/4、 1/8 及1/16 步進模式時操作雙極步進馬達,在具體的使用中我們只要控制STEP 和DIR 就可以了。例如:當為全步進模式時,轉一圈要200步(即每一步1.8°)。如果要求更高的精度,我們可以通過選擇其他的模式,比如我們如果選擇1/4 步進模式,那麼馬達轉一圈就要800 個微步才能完成。

模組步進模式選擇表:
  
MS1
  
MS2
MS3
步進模式
L
L
L
 全步
H
L
L
 半步
L
H
L
 1/4步
H
H
L
 1/8步
H
H
H
 1/16步

模組上有電位器,可以通過其來調節馬達的扭矩,但使用時不宜將其調節過大,否則容易因為發熱而將芯片燒毀。

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