Propojovací krokový motor s mikrokontrolérem avr atmega16

Krokové motory jsou stejnosměrné střídavé motory, které se mohou otáčet z 0 ⁰, aby o 360 ⁰ v krocích. Krokový motor používá elektronické signály k otáčení motoru v krocích a každý signál otáčí hřídel v pevném přírůstku (jeden krok). Rotační anděl je řízen použitím určité posloupnosti signálů. Na rozdíl od servomotoru mohou být krokové motory poháněny pomocí pinů GPIO mikrokontroléru namísto pinů PWM a mohou se otáčet v (+360 ⁰) a (-360 ⁰). Pořadí signálů určuje krokový motor proti směru hodinových ručiček a proti směru hodinových ručiček. Pro řízení rychlosti motoru stačí změnit rychlost aplikovaných řídicích signálů. Krokové motory se otáčejí v krocích. Existuje několik režimů kroků k ovládání krokového motoru, jako je celý krok, půl krok a mikrokrok. Chcete-li se dozvědět více o základech, teorii a principu činnosti krokového motoru, klikněte na odkaz.

Dříve jsme propojili krokový motor s mnoha mikrokontroléry:

• Propojovací krokový motor s ARM7-LPC2148
• Propojovací krokový motor s Arduino Uno
• Propojovací krokový motor s MSP430G2
• Propojovací krokový motor s STM32F103C8
• Propojovací krokový motor s mikrokontrolérem PIC
• Propojovací krokový motor s mikrokontrolérem 8051
• Propojovací krokový motor s Raspberry Pi

V tomto tutoriálu budeme propojovat krokový motor 28BYJ-48 s mikrokontrolérem Atmega16 AVR pomocí Atmel Studio 7.0. Krokový motor je dimenzován pro práci v 5V. Budeme propojovat krokový motor s oběma ovladači motoru, tj. ULN2003 a L293. Oba budou poháněny 5V napájením. Abychom zjednodušili propojení, používáme prebuild modul obou ovladačů motoru. Můžete také použít samostatné integrované obvody ULN2003 a L293D. Počet vodičů a propojek může být více, takže při připojování všech připojení buďte opatrní.

Požadované komponenty

1. Krokový motor (28BYJ-48)
2. Ovladač motoru ULN2003 / L293D
3. IC mikrokontroléru Atmega16
4. 16MHz krystalový oscilátor
5. Dva 100nF kondenzátory
6. Dva kondenzátory 22pF
7. Stiskněte tlačítko
8. Propojovací dráty
9. Nepájivá deska
10. USBASP v2.0
11. LED (libovolná barva)

Pin Popis krokového motoru

Schéma zapojení krokového motoru pomocí modulu ULN2003

Pokud používáte ULN2003, připojte všechny komponenty, jak je znázorněno na následujícím obrázku. Podobně jej v dalším kroku propojíme pomocí L293D. Používáme PORTA Atmega16 k propojení krokového motoru pro oba ovladače motoru. Není třeba připojovat 5V pin krokového motoru. K pohybu krokového motoru jsou zapotřebí pouze kolíky cívky. Pořadí kolíků je pro pohon krokového motoru velmi důležité, protože k dosažení kroků by mělo být napájení cívek. V tomto projektu jsou použity čtyři vstupy ULN2003 a čtyři výstupy ULN2003. Vstupy budou spojeny s piny PORTA a výstupy s piny krokového motoru. Připojte také jedno tlačítko do kolíku Reset pro resetování Atmega16, kdykoli je to potřeba. Připojte Atmega16 se správným obvodem krystalového oscilátoru. Celý systém bude napájen napájením 5 V.

Níže je uveden skutečný obrázek modulu ovladače motoru ULN2003:

Níže jsme uvedli pinové připojení Atmega16 s ULN2003 a L293D pro otáčení krokového motoru. Propojení krokového motoru s modulem L293D je vysvětleno v další části, nezapomeňte, že pro řízení krokového motoru je vyžadován pouze jeden modul ULN2003 nebo L293D.

Pinová připojení pro VSTUP jsou následující:

16. Atmega	ULN2003	L293D
A0	IN1 (PIN1)	IN1 (PIN2)
A1	IN2 (PIN2)	IN2 (PIN7)
A2	IN3 (PIN3)	IN3 (PIN10)
A3	IN4 (PIN4)	IN4 (PIN15)

Pinová připojení pro VÝSTUP jsou následující:

Krokový motor	ULN2003	L293D
oranžový	OUT1 (PIN16)	OUT1 (PIN3)
Žlutá	OUT2 (PIN15)	OUT2 (PIN6)
Růžový	OUT3 (PIN14)	OUT3 (PIN11)
Modrý	OUT4 (PIN13)	OUT4 (PIN14)

Schéma zapojení krokového motoru pomocí modulu L293D:

Ovládání krokového motoru s AVR ATmega16

Jak již bylo řečeno na rozdíl od servomotoru, krokové motory potřebují externí ovladače, např. Ovladač motoru ULN2003 nebo L293D. Stačí tedy připojit obvod, jak je uvedeno výše, a nahrát program main.c uvedený na konci.

Náčrt ukazuje, že krokový motor se otáčí na obou stranách, tj. Ve směru hodinových ručiček a proti směru hodinových ručiček. Pokud chcete otočit krokovač v jednom směru, jednoduše v náčrtu zakomentujte řádky kódu jiného směru.

Kompletní AVR kód pro ovládání krokového motoru je uveden níže. Kód je jednoduchý a lze mu snadno porozumět. Níže jsou uvedeny dva kódy, jeden pro rotační krokový motor s ULN2003 a druhý s modulem L293D.

Připojte svůj USBASP v2.0 a podle pokynů v tomto odkazu naprogramujte mikrokontrolér Atmega16 AVR pomocí USBASP a Atmel Studio 7.0. Stačí vytvořit náčrt a nahrát pomocí externího řetězce nástrojů.

Kompletní kód s ukázkovým videem je uveden níže.