Motor stepper adalah jenis motor DC yang bekerja secara terpisah dan digunakan di mana saja mulai dari kamera pengintai hingga robot dan mesin yang canggih. Motor stepper memberikan pengendalian yang akurat, dan dapat dibedakan berdasarkan torsi, langkah per revolusi, dan tegangan input. Dalam proyek kami sebelumnya, kami mengendalikan motor stepper 28-BYJ48 menggunakan Arduino. 28-BYJ48 memiliki torsi yang relatif lebih rendah dibandingkan motor stepper lainnya seperti NEMA 14, NEMA17.
Dalam tutorial ini, kita akan mengontrol motor stepper NEMA17 menggunakan modul driver stepper Arduino Uno dan A4988. Motor stepper Nema17 memiliki torsi lebih tinggi dan tegangan operasi lebih tinggi dari 28-BYJ48. Di sini juga akan dipasang potensiometer untuk mengontrol arah motor stepper.
Komponen Diperlukan
- Arduino UNO
- NEMA17 Stepper Motor
- A4988 Modul Driver Stepper
- 47 µf Kapasitor
- Potensiometer
NEMA17 Stepper Motor
Pengoperasian Nema17 mirip dengan Motor Stepper normal. Motor stepper NEMA 17 memiliki pelat muka 1,7 x 1,7 inci, dan biasanya memiliki torsi lebih besar daripada varian yang lebih kecil, seperti NEMA 14. Motor ini memiliki enam kabel timah, dan voltase pengenalnya adalah 12 volt. Ini dapat dioperasikan pada tegangan yang lebih rendah, tetapi torsi akan turun. Motor stepper tidak berputar saat melangkah, dan motor NEMA17 memiliki sudut langkah 1,8 derajat. berarti itu mencakup 1,8 derajat di setiap langkah. Diagram pengkabelan untuk NEMA17 diberikan di bawah ini.
Seperti yang Anda lihat, motor ini memiliki susunan enam kabel Unipolar. Kabel ini dihubungkan dalam dua belitan terpisah. Kabel Hitam, Kuning, Hijau adalah bagian dari belitan pertama dimana Hitam adalah center tap, dan Kuning dan Hijau adalah ujung gulungan sedangkan Merah, Putih, dan Biru adalah bagian dari belitan kedua, dimana Putih adalah center tap dan Merah dan Biru adalah coil kabel akhir. Biasanya kabel keran tengah dibiarkan terputus.
Langkah Per Revolusi untuk NEMA17
Langkah Per Revolusi untuk motor stepper tertentu dihitung menggunakan sudut langkah motor stepper tersebut. Jadi dalam kasus ini, sudut langkah NEMA 17 adalah 1,8 derajat.
Langkah per Revolusi = 360 / sudut langkah 360 / 1,8 = 200 Langkah Per Revolusi
Spesifikasi NEMA17
- Tegangan Terukur: 12V DC
- Step Angle: 1,8 derajat.
- Jumlah Fase: 4
- Panjang Motor: 1,54 inci
- Kabel 4 kawat, 8 inci
- 200 langkah per revolusi, 1,8 derajat
- Suhu Operasional: -10 hingga 40 ° C
- Torsi Penahan Unipolar: 22,2 oz-in
Juga periksa berbagai proyek terkait motor stepper di sini, yang tidak hanya mencakup antarmuka dasar dengan berbagai mikrokontroler tetapi juga memiliki proyek robotika yang melibatkan motor stepper.
A4988 Modul Driver Stepper
Modul driver stepper mengontrol kerja motor stepper. Pengemudi stepper mengirimkan arus ke motor stepper melalui berbagai fase.
The A4988 Nema pembalap 17 stepper adalah modul driver microstepping yang digunakan untuk mengontrol motor stepper bipolar. Modul driver ini memiliki penerjemah built-in yang berarti bahwa kita dapat mengontrol motor stepper menggunakan sangat sedikit pin dari pengontrol kita.
Dengan menggunakan modul driver motor Nema 17 ini, kita dapat mengontrol motor stepper hanya dengan menggunakan dua buah pin yaitu STEP dan DIRECTION. Pin STEP digunakan untuk mengontrol langkah-langkah sedangkan pin DIRECTION digunakan untuk mengontrol arah motor. A4988 modul driver memberikan lima langkah yang berbeda resolusi: full-langkah, tangkai-langkah, kuartal-langkah, delapan langkah, dan keenam belas langkah . Anda dapat memilih resolusi langkah yang berbeda menggunakan pin pemilih resolusi ((MS1, MS2, dan MS3). Tabel kebenaran untuk pin ini diberikan di bawah ini:
| MS1 | MS2 | MS3 | Resolusi Microstep |
| Rendah | Rendah | Rendah | Langkah Penuh |
| Tinggi | Rendah | Rendah | ½ Langkah (Setengah Langkah) |
| Rendah | Tinggi | Rendah | ¼ Langkah (Langkah Kuartal) |
| Tinggi | Tinggi | Rendah | 1/8 Langkah (Langkah Kedelapan) |
| Tinggi | Tinggi | Tinggi | 1/16 Langkah (Langkah Keenam Belas) |
Spesifikasi A4988
Max. Tegangan Operasi: 35V
Min. Tegangan Operasi: 8V
Max. Saat Ini Per Fase: 2A
Resolusi microstep: Langkah penuh, ½ langkah, ¼ langkah, 1/8 dan 1/16 langkah
Perlindungan tegangan balik: Tidak
Dimensi: 15,5 × 20,5 mm (0,6 ″ × 0,8 ″)
Diagram Sirkuit
Diagram sirkuit untuk mengontrol motor stepper Nema 17 dengan Arduino diberikan pada gambar di atas. Karena modul A4988 memiliki penerjemah built-in yang berarti kita hanya perlu menghubungkan pin Langkah dan Arah ke Arduino. Pin langkah digunakan untuk mengontrol langkah-langkah sedangkan pin arah digunakan untuk mengontrol arah. Motor stepper diberi daya menggunakan sumber daya 12V, dan modul A4988 didukung melalui Arduino. Potensiometer digunakan untuk mengontrol arah motor.
Jika Anda memutar potensiometer searah jarum jam, maka stepper akan berputar searah jarum jam, dan jika Anda memutar potensiometer berlawanan arah jarum jam, maka akan berputar berlawanan arah jarum jam. Kapasitor 47 µf digunakan untuk melindungi papan dari lonjakan tegangan. Pin MS1, MS2, dan MS3 dibiarkan terputus, itu berarti pengemudi akan beroperasi dalam mode langkah penuh.
Koneksi lengkap untuk Arduino Nema 17 A4988 diberikan dalam tabel di bawah ini.
|
S.NO. |
A4988 Pin |
Koneksi |
|
1 |
VMOT |
+ ve Baterai |
|
2 |
GND |
-ve Baterai |
|
3 |
VDD |
5V dari Arduino |
|
4 |
GND |
GND dari Arduino |
|
5 |
STP |
Pin 3 dari Arduino |
|
6 |
DIR |
Pin 2 dari Arduino |
|
7 |
1A, 1B, 2A, 2B |
Motor Stepper |
Penjelasan Kode
Kode lengkap dengan kontrol video yang berfungsi Nema 17 dengan Arduino diberikan di akhir tutorial ini, di sini kami menjelaskan program lengkap untuk memahami cara kerja proyek.
Pertama-tama, tambahkan pustaka motor stepper ke Arduino IDE Anda. Anda dapat mengunduh pustaka motor stepper dari sini.
Setelah itu tentukan no langkah untuk NEMA 17. Seperti yang kita hitung, no. langkah per revolusi untuk NEMA 17 adalah 200.
#include
Setelah itu, tentukan pin yang dihubungkan ke modul driver dan tentukan tipe antarmuka motor sebagai Type1 karena motor dihubungkan melalui modul driver.
Stepper stepper (LANGKAH, 2, 3); #define motorInterfaceType 1
Selanjutnya atur kecepatan motor stepper menggunakan fungsi stepper.setSpeed . Kecepatan motor maksimum untuk NEMA 17 adalah 4688 RPM tetapi jika dijalankan lebih cepat dari 1000 RPM, torsi akan turun dengan cepat.
void setup () { stepper.setSpeed (1000);
Sekarang di loop utama , kita akan membaca nilai potensiometer dari pin A0. Dalam loop ini, ada dua fungsi, satu potVal , dan yang lainnya adalah Pval . Jika nilai saat ini, yaitu, potVal lebih tinggi dari nilai sebelumnya, yaitu, Pval dari itu akan bergerak sepuluh langkah searah jarum jam dan jika nilai saat ini kurang dari nilai sebelumnya maka akan bergerak sepuluh langkah ke arah berlawanan arah jarum jam.
potVal = map (analogRead (A0), 0,1024,0,500); if (potVal> Pval) stepper.step (10); if (potVal
Sekarang hubungkan Arduino dengan laptop Anda dan unggah kode ke papan Arduino UNO Anda menggunakan Arduino IDE, pilih Papan dan port no dan kemudian klik tombol unggah.
Sekarang Anda dapat mengontrol arah motor stepper Nema17 menggunakan potensiometer. Pekerjaan lengkap proyek ini ditunjukkan pada video di bawah ini. Jika Anda ragu tentang proyek ini, posting di bagian komentar di bawah.