Askelohjaimen lopullinen projektimoduuli: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Kirjoittanut Marquis Smith ja Peter Moe-Lange

Vaihe 1: Johdanto

Tässä projektissa käytimme askelmoottoria ohjaamaan askelmoottoria pyörimään. Tämä askelmoottori pystyy liikkumaan erittäin tarkasti ja eri nopeuksilla. Käytimme Basys 3 FPGA -korttia lähettääksemme signaalin askelmoottorille ja moottorille leipälautamateriaalin kautta.

Lisätoimintoja esitetään kytkimillä, jotka vastaavat askelmoottorin tuloja. Kun moottori toimii oikein, moottorin liikevälimme perustuisivat HDL -koodia ja langatuloja käyttäen toteutettuun tilakoneeseen, täydestä 1/1 askelliikkeestä aina 1/16 askelliikkeeseen. Palautus on yksinkertaisesti "vikaturvallinen"; toisin sanoen jos tilakoneessa tapahtuu jotain ei -toivottua, kuljettaja asettaa moottorin oletusarvoisesti korkeimpaan liikeväli -asetukseen.

Vaihe 2: Materiaalit

Tässä on materiaalit, joita tarvitset asennukseen:

A4988 Askelohjain

Nema 17 askelmoottori (Käytimme 4-johtimista mallia, 6-johtiminen malli vaatii enemmän tuloja ja koodia muuttuvan tehon/vääntömomentin toiminnoille)

Mikä tahansa tavallinen leipälauta

Vakiohyppyjohdot

Vaihteleva virtalähde (Tässä projektissa tehoalueet ovat hieman spesifisiä ja herkkiä optimaaliseen suorituskykyyn)

Nauha (tai jonkinlainen lippu, jotta moottorin askeleet näkyvät selvemmin)

Alligaattoripidikkeet (kortin virtalähteen kytkeminen, vaikka tämä voidaan tietysti tehdä monella tavalla)

Vaihe 3: Kaaviot, koodi ja lohkon suunnittelu

Koodilinkki:

Tämä koodi on PWM -moduulin toteutus; joka ottaa digitaalisen kellon ja tehon tulot ja antaa "päälle" ja "pois" -syklin, joka simuloi analogisia tuloja. Stepper -ohjainkomponentimme ottaa tämän lähdön tuloksi ja käyttää sitä moottorin ohjaamiseen vaiheittain.

Vastuuvapauslauseke: Vaikka käytimme alun perin annettua kellon VHDL -koodia ja muutimme sitä hieman toimimaan askelmessamme, sillä ei ollut kaikkia toimintoja, joita tarvitsimme välien käyttämiseen. Tiedoston "lähde" -osiossa oleva koodi näyttää organisaation ja tekijän Scott Larsonin nimellä; lisäsimme kuitenkin lopuksi luomamme tilakoneen (samaan pwm -tiedostoon), joka moduloi kellon päälle- ja poiskierroksia.

Vaihe 4: Kokoonpano

1. Liitä kaksi PMOD -ulostuloa leipälevyyn käyttämällä 2 hyppyjohtoa. Nämä koskevat pwm_out -signaalia ja suuntasignaalia, joka muodostaa epäsuoran askelohjaimen.

2. Yhdistä "tarkkuus" -lähdöt leipälevyyn käyttämällä 3 hyppyjohtoa ja mieluiten samoja PMOD -sarakkeita yksinkertaisuuden vuoksi. Nämä johdot määrittävät, mikä askeltila käynnistyy käyttämällä askelmoottorin tuloja uudelleen

3. Liitä 4-johtiminen moottori leipälevyyn käyttämällä 4-puristusliitintä. Varmista, että järjestys on sama kuin näyteasetuksessa annettu; tämä on tärkeää, muuten siru voi räjähtää.

4. Liitä ensimmäinen toiseen puristusliittimellä toiseen.

5. Olettaen, että käytät kaksoislähdön (2 erillistä jännite-/vahvistintasoa) virtalähdettä, liitä levyn VCC -ulostulo leipälevyyn kuvan mukaisesti. HUOMAUTUS: Varmista, että levylle (ja sen jälkeen askelmoottorille) annetaan virta ennen moottoria seuraavassa vaiheessa, koska voit tuhota sirun sisäosat ylijännitteellä.

6. Kytke lopuksi alligaattoripidikkeiden tai muiden johtojen avulla toinen lähtöjännite moottoriin IN SERIES. Varmista uudelleen, että tämä käyttää askelohjaimen oikeaa lähtöä.

Vaihe 5: Johtopäätös

Ja siellä sinulla on se, käynnissä oleva askelmoottori, joka muuttaa askeleitaan askelmoottorille annetun johdinsyötön perusteella. Rajoitetun ajan vuoksi emme pystyneet, mutta halusimme käyttää Pythonia G-koodin kääntämiseen kellojaksoihin, joita voitaisiin sitten käyttää useiden moottorien yhteydessä moniakselisen moduulin luomiseen. Emme myöskään onnistuneet saamaan viimeistä 1/16 askelmoodia (tarkin) toimimaan johdonmukaisesti. Tämä johtui todennäköisesti siitä, että tilakoneemme jäi kiinni tai nollautui automaattisesti ennen osumista tähän vaiheeseen, vaikka kytkimemme tulot olisivat totta.

Tässä viimeinen videolinkki:

drive.google.com/open?id=1jEnI3bdv_hVR-2FiZinzCbqi8-BS3Pwe