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Makeblcok電子模組手冊----雙通道步進馬達驅動

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benny 發表於 2016-7-6 11:34 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
雙通道步進馬達驅動





1 、概述
雙通道步進馬達驅動是一種兩相混合步進馬達驅動器,採用直流12~36V供電,適合驅動電壓24~36V,電流小於2.0A外徑43~57mm的兩相混合式步進馬達。此驅動器採用全數字電流環進行細分控制,馬達的轉矩波動小,低速運行平穩,振動和噪音低。高速時可輸出相對較高的力矩,定位精度高。可用於雕刻機,數控機床,包裝機械,傳動設備等分辨率要求較高的設備上。
2 、技術規格
l 輸入電壓:12到36V DC
l 輸入電流:小於2 A
l 輸出電流:0.4到2.83 A
l 功耗:40 W
l 內部保險:6 A
l 工作溫度:-10到45℃
l 濕度:不能結露、有水珠
l 氣體:禁止可燃氣體與導電灰塵
3 、功能特性
l 平均電流控制,兩相正弦電流驅動輸出;
l 8檔細分和自動半流功能;
l 8檔輸出相電流設置;
l 高速力矩大;
l 啟動轉速高;
l 具備脫機功能;
l 光電隔離信號輸入/輸出;
l 具有過壓、欠壓、過流、相間短路保護功能。
4 、引腳定義
· PUL: 脈衝信號輸入端
·                  +5V:信號輸入共陽端
·                  DIR:方向信號輸入端
· ENBL: 脫機使能信號輸入端
·                  A+:         步進馬達繞組A
·                  A-:         步進馬達繞組A
·                  B+:         步進馬達繞組B
·                  B-:         步進馬達繞組B
·                  DC+:       步進馬達電源正極
·                  DC- : 步進馬達電源負極
5 、接線方式
l 杜邦線連接

                                                                     
                                        圖1 雙通道步進馬達驅動與ArduinoUNO 連接圖
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
步進馬達驅動模支持mBlock編程環境,如下是該模指令簡介
  
  
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
1、設置馬達每轉步數
    驅動器可將馬達每轉的步數分別設置為200、400、800、1600、3200、6400、12800、25600步。用戶可以通過驅動器正面板上的撥碼開關的SW5、SW6、SW7位來設置驅動器的步數(Pulse/rev)如表1:
  
SW5狀態
  
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
SW6狀態
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
SW7狀態
ON
ON
ON
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
Pulse/rev
200
400
800
1600
3200
6400
12800
25600
Micro
1
2
4
8
16
32
64
128
                                                                                                              表1
2、控制方式選擇
    撥碼開關SW4位可設置成兩種控制方式:
當設置成“OFF”時,為半流功能。
當設置成“ON”時,為無半流功能。
  半流功能是指無步進脈衝500ms後,驅動器輸出電流自動降為額定輸出電流的70%,用來防止馬達發熱。

3、設置輸出相電流
為了驅動不同扭矩的步進馬達,用戶可以通過驅動器面板上的撥碼開關SW1、SW2、SW3位來設置驅動器的輸出相電流(有效值)單位安培,各開關位置對應的輸出電流,不同型號驅動器所對應的輸出電流值不同。具體見表2。


  
SW1
  
SW2
SW3
PEAK
RMS
ON
ON
ON
0.44 A
0.31 A
OFF
ON
ON
0.62 A
0.44 A
ON
OFF
ON
0.74 A
0.52 A
OFF
OFF
ON
0.86 A
0.61 A
ON
ON
OFF
1.46 A
1.03 A
OFF
ON
OFF
1.69 A
1.20 A
ON
OFF
OFF
2.14 A
1.51 A
OFF
OFF
OFF
2.83 A
2.00 A

  表2

4、功率接口
l DC+、DC-:連接驅動器電源
DC+:直流電源正級,電源電壓直流12~36V。最大電流是2A。
DC-:直流電源負級。
l A+、A-、B+、B-:連接兩相混合式步進馬達
    驅動器和兩相混合式步進馬達的連接採用四線製,馬達繞組有並聯和串聯接法,並聯接法,高速性能好,但驅動器電流大(為馬達繞組電流的1.73倍),串聯接法時驅動器電流等於馬達繞組電流。

5、故障診斷
l 狀態燈指示RUN: 綠燈,正常工作時亮。
ERR:紅燈,故障時亮,馬達相間短路、過壓保護和欠壓保護。
l 故障及排除
  
故障
  
原因
解決措​​施
LED 不亮
電源接錯
檢查電源連線
電源電壓低
提高電源電壓
  
馬達不轉,且無保持扭矩
馬達連線不對
改正馬達連線
脫機使能信號有效
使能信號無效
馬達不轉,有保持扭矩
無脈衝信號輸入
調整脈衝寬度及信號電位
  
馬達轉動方向錯誤
動力線相序接錯
互換任意兩相連線
方向信號輸入不對
改變方向設定
  
馬達扭矩太小
相電流設置過小
正確設置相電流
加速度太快
減小加速度值
馬達堵轉
排除機械故障
驅動器與馬達不匹配
換合適驅動器

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