ఆర్డునో స్టెప్పర్ మోటార్ ట్యుటోరియల్

ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రపంచంలో స్టెప్పర్ మోటార్లు దాని స్థానాన్ని ఎక్కువగా తీసుకుంటున్నాయి. సాధారణ నిఘా కెమెరా నుండి సంక్లిష్టమైన సిఎన్‌సి యంత్రాలు / రోబోట్ వరకు ఈ స్టెప్పర్ మోటార్లు ఖచ్చితమైన నియంత్రణను అందిస్తున్నందున ప్రతిచోటా యాక్యుయేటర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి. స్టెప్పర్ మోటార్ అనేది బ్రష్ లేని, సింక్రోనస్ మోటారు, ఇది పూర్తి భ్రమణాన్ని అనేక దశల్లో పూర్తి చేస్తుంది. ఈ Arduino స్టెప్పర్ మోటార్ ట్యుటోరియల్ మేము చాలా సాధారణంగా అందుబాటులో స్టెప్పర్ మోటార్ గురించి నేర్చుకుంటారు 28 BYJ48 మరియు ఎలా అంతర్ముఖిని Arduino ఉపయోగించి ULN2003 స్టెప్పర్ మోటార్ మాడ్యూల్.

స్టెప్పర్ మోటార్స్:

ఈ 28-BYJ48 స్టెప్పర్ మోటారును పరిశీలిద్దాం.

సరే, ఒక సాధారణ DC మోటారు మాదిరిగా కాకుండా, దీని నుండి అన్ని ఫాన్సీ రంగుల యొక్క ఐదు వైర్లు ఉన్నాయి మరియు అది ఎందుకు? దీన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి మొదట స్టెప్పర్ ఎలా పనిచేస్తుందో మరియు దాని ప్రత్యేకత ఏమిటో తెలుసుకోవాలి. మొదట స్టెప్పర్స్ మోటార్లు తిరగవు, అవి అడుగు పెడతాయి మరియు వాటిని స్టెప్ మోటార్లు అని కూడా పిలుస్తారు. అర్థం, వారు ఒకేసారి ఒక అడుగు మాత్రమే కదులుతారు. ఈ మోటార్లు వాటిలో కాయిల్స్ యొక్క క్రమాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు మోటారును తిప్పడానికి ఈ కాయిల్స్ ఒక నిర్దిష్ట పద్ధతిలో శక్తినివ్వాలి. ప్రతి కాయిల్ శక్తివంతం అవుతున్నప్పుడు మోటారు ఒక అడుగు పడుతుంది మరియు శక్తి యొక్క క్రమం మోటారు నిరంతర దశలను తీసుకునేలా చేస్తుంది, తద్వారా ఇది తిప్పడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఈ తీగలు ఎక్కడ నుండి వచ్చాయో ఖచ్చితంగా తెలుసుకోవడానికి మోటారు లోపల ఉన్న కాయిల్‌లను పరిశీలిద్దాం.

మీరు చూడగలిగినట్లుగా మోటారులో యూనిపోలార్ 5-లీడ్ కాయిల్ అమరిక ఉంది. ఒక నిర్దిష్ట క్రమంలో శక్తినిచ్చే నాలుగు కాయిల్స్ ఉన్నాయి. రెడ్ వైర్లు + 5 వితో సరఫరా చేయబడతాయి మరియు మిగిలిన నాలుగు వైర్లు సంబంధిత కాయిల్ను ప్రేరేపించడానికి భూమికి లాగబడతాయి. మేము ఆర్డునో వంటి మైక్రోకంట్రోలర్‌ను ఉపయోగిస్తాము, ఈ కాయిల్‌లను ఒక నిర్దిష్ట క్రమంలో శక్తివంతం చేస్తుంది మరియు మోటారు అవసరమైన దశల సంఖ్యను చేసేలా చేస్తుంది.

కాబట్టి ఇప్పుడు, ఈ మోటారును 28-BYJ48 అని ఎందుకు పిలుస్తారు ? తీవ్రంగా !!! నాకు తెలియదు. ఈ మోటారు పేరు పెట్టడానికి సాంకేతిక కారణం లేదు; బహుశా మనం చాలా లోతుగా డైవ్ చేయాలి. ఈ మోటారు యొక్క డేటాషీట్ నుండి పొందిన కొన్ని ముఖ్యమైన సాంకేతిక డేటాను ఈ క్రింది చిత్రంలో చూద్దాం.

ఇది సమాచారంతో నిండిన తల, కాని మనం ఏ రకమైన స్టెప్పర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నామో తెలుసుకోవడానికి కొన్ని ముఖ్యమైన వాటిని చూడాలి, తద్వారా దాన్ని సమర్థవంతంగా ప్రోగ్రామ్ చేయవచ్చు. మొదట 5V స్టెప్పర్ మోటారు అని మనకు తెలుసు, ఎందుకంటే మేము 5V తో రెడ్ వైర్‌ను శక్తివంతం చేస్తాము. అప్పుడు, ఇది నాలుగు కాయిల్స్ ఉన్నందున ఇది నాలుగు దశల స్టెప్పర్ మోటర్ అని కూడా మనకు తెలుసు. ఇప్పుడు, గేర్ నిష్పత్తి 1:64 గా ఇవ్వబడింది. దీని అర్థం మీరు బయట చూసే షాఫ్ట్ లోపల మోటారు 64 సార్లు తిరిగేటప్పుడు మాత్రమే పూర్తి భ్రమణం చేస్తుంది. మోటారు మరియు అవుట్పుట్ షాఫ్ట్ మధ్య అనుసంధానించబడిన గేర్లు దీనికి కారణం, ఈ గేర్లు టార్క్ పెంచడానికి సహాయపడతాయి.

గమనించవలసిన మరో ముఖ్యమైన డేటా స్ట్రైడ్ యాంగిల్: 5.625 ° / 64. అంటే 8-దశల శ్రేణిలో పనిచేసేటప్పుడు మోటారు ప్రతి దశకు 5.625 డిగ్రీలు కదులుతుంది మరియు ఒక పూర్తి భ్రమణాన్ని పూర్తి చేయడానికి 64 దశలు (5.625 * 64 = 360) పడుతుంది. ARM LPC2148, ATMega16 మైక్రోకంట్రోలర్, MSP430 తో స్టెప్పర్ మోటార్లు పనిచేయడం గురించి మీరు మరింత తెలుసుకోవచ్చు.

స్టెప్పర్ మోటార్ కోసం ప్రతి విప్లవానికి దశలను లెక్కిస్తోంది:

మీ స్టెప్పర్ మోటారు కోసం విప్లవానికి దశలను ఎలా లెక్కించాలో తెలుసుకోవడం చాలా ముఖ్యం ఎందుకంటే అప్పుడు మాత్రమే మీరు దానిని సమర్థవంతంగా ప్రోగ్రామ్ చేయవచ్చు.

ఆర్డునోలో మేము మోటారును 4-దశల శ్రేణిలో ఆపరేట్ చేస్తాము, కాబట్టి స్ట్రైడ్ కోణం 11.25 be అవుతుంది, ఎందుకంటే ఇది 8 దశల శ్రేణికి 5.625 ° (డేటాషీట్‌లో ఇవ్వబడింది) 11.25 ° (5.625 * 2 = 11.25) అవుతుంది.

ప్రతి విప్లవానికి దశలు = 360 / దశ కోణం

ఇక్కడ, ప్రతి విప్లవానికి 360 / 11.25 = 32 దశలు.

స్టెప్పర్ మోటారుల కోసం మనకు డ్రైవర్ మాడ్యూల్స్ ఎందుకు అవసరం?

చాలా స్టెప్పర్ మోటార్లు డ్రైవర్ మాడ్యూల్ సహాయంతో మాత్రమే పనిచేస్తాయి. ఎందుకంటే కంట్రోలర్ మాడ్యూల్ (మా విషయంలో ఆర్డునో) మోటారు పనిచేయడానికి దాని I / O పిన్‌ల నుండి తగినంత కరెంట్‌ను అందించలేవు. కాబట్టి మేము ULN2003 మాడ్యూల్ వంటి బాహ్య మాడ్యూల్‌ను స్టెప్పర్ మోటార్ డ్రైవర్‌గా ఉపయోగిస్తాము. డ్రైవర్ మాడ్యూల్‌లో చాలా రకాలు ఉన్నాయి మరియు ఉపయోగించిన మోటారు రకాన్ని బట్టి ఒకటి రేటింగ్ మారుతుంది. అన్ని డ్రైవర్ మాడ్యూళ్ళకు ప్రాధమిక సూత్రం మోటారు పనిచేయడానికి తగినంత కరెంట్‌ను సోర్స్ / సింక్ చేయడం.

ఆర్డునో స్టెప్పర్ మోటార్ పొజిషన్ కంట్రోల్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం మరియు వివరణ:

ఆర్డునో స్టెప్పర్ మోటార్ కంట్రోల్ ప్రాజెక్ట్ కోసం సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం పైన చూపబడింది. మేము 28BYJ-48 స్టెప్పర్ మోటారు మరియు ULN2003 డ్రైవర్ మాడ్యూల్‌ను ఉపయోగించాము. స్టెప్పర్ మోటారు యొక్క నాలుగు కాయిల్‌లను శక్తివంతం చేయడానికి మేము డిజిటల్ పిన్‌లను 8,9,10 మరియు 11 ఉపయోగిస్తున్నాము. డ్రైవర్ మాడ్యూల్ ఆర్డునో బోర్డ్ యొక్క 5 వి పిన్ ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది.

కానీ, మీరు స్టెప్పీ మోటారుకు కొంత లోడ్‌ను కనెక్ట్ చేస్తున్నప్పుడు బాహ్య విద్యుత్ సరఫరాతో డ్రైవర్‌కు శక్తినివ్వండి. నేను ప్రదర్శన ప్రయోజనం కోసం మోటారును ఉపయోగిస్తున్నాను కాబట్టి నేను ఆర్డునో బోర్డు యొక్క + 5 వి రైలును ఉపయోగించాను. డైవర్ మాడ్యూల్ యొక్క మైదానంతో ఆర్డునో గ్రౌండ్ను కనెక్ట్ చేయడం కూడా గుర్తుంచుకోండి.

Arduino బోర్డు కోసం కోడ్:

మేము మా ఆర్డునోతో ప్రోగ్రామింగ్ ప్రారంభించే ముందు, ప్రోగ్రామ్ లోపల అసలు ఏమి జరగాలి అని అర్థం చేసుకుందాం. ఇంతకు ముందే చెప్పినట్లుగా, మేము 4-దశల శ్రేణి పద్ధతిని ఉపయోగిస్తాము, కాబట్టి ఒక పూర్తి భ్రమణాన్ని చేయడానికి మేము నాలుగు దశలను కలిగి ఉంటాము.

దశ	పిన్ శక్తివంతం	కాయిల్స్ శక్తివంతం
దశ 1	8 మరియు 9	ఎ మరియు బి
దశ 2	9 మరియు 10	బి మరియు సి
దశ 3	10 మరియు 11	సి మరియు డి
దశ 4	11 మరియు 8	డి మరియు ఎ

డ్రైవర్ మాడ్యూల్ నాలుగు ఎల్‌ఇడిలను కలిగి ఉంటుంది, ఏ సమయంలోనైనా ఏ కాయిల్ శక్తివంతం అవుతుందో మనం తనిఖీ చేయవచ్చు. శక్తి యొక్క క్రమాన్ని చూపించే వీడియో ఈ ట్యుటోరియల్ చివరిలో చూడవచ్చు.

ఈ ట్యుటోరియల్‌లో మనం ఆర్డునో స్టెప్పర్ మోటారు కోడ్‌ను వ్రాయబోతున్నాం మరియు దాని కోసం ఆర్డునోను సీరియల్ మానిటర్ ద్వారా స్టెప్పర్ మోటారు తీసుకోవలసిన దశల సంఖ్యను నమోదు చేసే విధంగా ఆర్డునోను ప్రోగ్రామ్ చేస్తాము. పూర్తి ప్రోగ్రామ్ ట్యుటోరియల్ చివరిలో కొన్ని ముఖ్యమైన పంక్తులు క్రింద వివరించబడ్డాయి.

మా స్టెప్పర్ మోటారు కోసం ప్రతి విప్లవానికి దశల సంఖ్య 32 గా లెక్కించబడింది; అందువల్ల దిగువ పంక్తిలో చూపిన విధంగా మేము దానిని నమోదు చేస్తాము

# STEPS 32 ని నిర్వచించండి

తరువాత మీరు స్టెప్పర్ మోటారును కనెక్ట్ చేసిన పిన్‌లను మేము పేర్కొన్న సందర్భాలను సృష్టించాలి.

స్టెప్పర్ స్టెప్పర్ (STEPS, 8, 10, 9, 11);

గమనిక: పిన్స్ సంఖ్య 8,10,9,11 గా క్రమబద్ధీకరించబడింది. మీ మోటారు అనుసంధానించబడిన పిన్‌లను మీరు మార్చినప్పటికీ మీరు అదే పద్ధతిని అనుసరించాలి.

మేము ఆర్డునో స్టెప్పర్ లైబ్రరీని ఉపయోగిస్తున్నందున, మేము ఈ క్రింది పంక్తిని ఉపయోగించి మోటారు వేగాన్ని సెట్ చేయవచ్చు. 28-BYJ48 స్టెప్పర్ మోటారులకు వేగం 0 నుండి 200 మధ్య ఉంటుంది.

stepper.setSpeed ​​(200);

ఇప్పుడు, మోటారును ఒక అడుగు తరలించడానికి మేము ఈ క్రింది పంక్తిని ఉపయోగించవచ్చు.

stepper.step (val);

తరలించవలసిన దశల సంఖ్య వేరియబుల్ “val” ద్వారా అందించబడుతుంది. గేర్ నిష్పత్తిగా మనకు 32 దశలు మరియు 64 ఉన్నందున, ఒక పూర్తి భ్రమణాన్ని చేయడానికి, మేము 2048 (32 * 64 = 2048) ను తరలించాలి.

వేరియబుల్ “వాల్” యొక్క విలువను వినియోగదారు సీరియల్ మానిటర్ ఉపయోగించి నమోదు చేయవచ్చు.

ఆర్డునోతో స్టెప్పర్ మోటార్ పని:

కనెక్షన్ చేసిన తర్వాత హార్డ్‌వేర్ ఈ క్రింది చిత్రంలో కనిపిస్తుంది.

ఇప్పుడు, మీ Arduino UNO లో ఈ క్రింది ప్రోగ్రామ్‌ను అప్‌లోడ్ చేసి, సీరియల్ మానిటర్‌ను తెరవండి. ఇంతకుముందు చర్చించినట్లుగా, ఒక పూర్తి భ్రమణాన్ని చేయడానికి మేము 2048 దశలను చేయవలసి ఉంటుంది, కాబట్టి మేము 2048 లోకి ప్రవేశించినప్పుడు 2048 దశలను చేయడం ద్వారా మోటారు సవ్యదిశలో ఒక పూర్తి భ్రమణాన్ని చేస్తుంది. వ్యతిరేక సవ్యదిశలో తిప్పడానికి “-“ ప్రతికూల గుర్తుతో సంఖ్యను నమోదు చేయండి. కాబట్టి, -1024 ఎంటర్ చేస్తే మోటారు యాంటీ-క్లాక్ వారీ దిశలో సగం మార్గంలో తిరిగేలా చేస్తుంది. మీరు 1 వ ఎంటర్ వంటి మోటారును ఒక అడుగు మాత్రమే తీసుకునేలా చేస్తుంది.

మీరు ప్రాజెక్ట్ను అర్థం చేసుకున్నారని మరియు దానిని నిర్మించడం ఆనందించారని ఆశిస్తున్నాము. ప్రాజెక్ట్ యొక్క పూర్తి పని క్రింది వీడియోలో చూపబడింది. మీకు ఏవైనా సందేహాలు ఉంటే వాటిని మా ఫోరమ్‌లలో మా క్రింద ఉన్న వ్యాఖ్య విభాగంలో పోస్ట్ చేయండి.