DIY stappenmotorcontroller - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Onthoud die DC-motoren, het enige dat u hoeft te doen is de positieve en negatieve draden op een batterij aan te sluiten en holla hij begint te lopen. Maar toen we complexere projecten begonnen te doen, leken die DC-motoren niet te leveren wat je nodig hebt…. ja ik bedoel efficiëntie, precisie en vooral koppel zonder enige versnellingsreductie.

Nou, het verhaal begon toen ik van plan was een semi-automatische boormachine te bouwen die je kan helpen door objecten te boren zoals een gewone boormachine, maar met behulp van een voetpedaal, zodat je het object met beide handen kunt vasthouden zonder dat je een helpende hand. Om een lang verhaal kort te maken, ik heb een motor nodig die de boorkop precies op en neer kan bewegen en ook een goede hoeveelheid koppel biedt.

Omdat ik die niet allemaal van een eenvoudige gelijkstroommotor kreeg, besloot ik een stappenmotor te gebruiken. Ja, degene met vier draden en dat is alles wat ik ervan wist. Dus ik in deze instructables gaan we een controller maken voor deze vierdraads stappenmotoren waarmee we de snelheid en richting van de motor kunnen regelen zonder een microcontroller te gebruiken.

Stap 1: Concept en schema

Het doel van dit project is om het gebruik van een stappenmotor te vereenvoudigen door een modulaire controller te maken die de stappenmotor gemakkelijk kan aansturen zonder dat er een microcontroller nodig is om het werk te doen.

De controller die we gaan bouwen, is gebaseerd op de A4988-stappenmotordriver. Het is relatief goedkoop en kan gemakkelijk worden gevonden in elke online elektronicawinkel. Voordat we meer in detail treden, moet u eerst het gegevensblad van de stappenmotor bekijken.

De bestuurder heeft een PWM-ingang op de stappen nodig om de motor te bedienen. Toename in frequentie van het PWM-signaal resulteert in hogere RPM en vice versa. Om de richting van de motor te regelen, kan de Dir-pin van de driver worden geschakeld tussen de VCC en de aardklem.

De driver werkt op 5v (VDD) en de VMOT vertegenwoordigt de spanning voor de motor die kan variëren van 8-35VDC. De spoelen van de motor worden respectievelijk aangesloten op de 1A, 2A, 1B, 2B aansluitingen.

Om nu het gewenste PWM-signaal te genereren, gaan we een 555 timer-IC gebruiken. Hier gaan we een 10k-potentiometer gebruiken om de uitgangsfrequentie van het PWM-signaal te wijzigen, wat ons zal helpen de rotatiesnelheid te regelen. De rest zijn een aantal gratis componenten.

Stap 2: De printplaat ontwerpen

Nadat ik het schema heb voltooid, heb ik de eerste tests via breadboard gedaan en alles lijkt vlekkeloos te werken. De motor is nauwkeurig, efficiënt en heeft een goede hoeveelheid koppel. Maar het probleem is dat het een puinhoop is op een breadboard en dit doen op een perfboard is geen optie.

Dus heb ik besloten om de PCB voor deze controller te ontwerpen, wat enige tijd kostte, maar ik heb ervoor gezorgd dat alle verbindingen correct zijn en ik heb ook alle aanvullende componenten toegevoegd om het gebruik van deze controller zo gebruiksvriendelijk mogelijk te maken.

Nu het ontwerp van de PCB klaar was, ging ik naar PCBWAY en uploadde mijn Gerber-bestanden om mijn PCB's te krijgen. Na het doorlopen van een heleboel opties heb ik mijn PCB's besteld. Ze bieden PCB's van hoge kwaliteit tegen geweldige prijzen. Een grote dank aan PCBWAY voor het mogelijk maken van dit project, dus zorg ervoor dat u hun website bezoekt om uw op maat gemaakte printplaten te bestellen.

De link naar de PCB's en de Gerber-bestanden voor de printplaten is:

www.pcbway.com/project/sharep…

PCBWAY

www.pcbway.com

Stap 3: Gereedschappen en componenten

De lijst met tools en componenten voor dit project wordt hieronder gegeven:

BENODIGDE GEREEDSCHAPPEN:

• Soldeerbout
• Soldeerdraad
• Tang

STAPPENMOTOR BESTUURDER

www.banggood.com/3D-Printer-A4988-Reprap-S…

MATERIAALREKENING (BOM-bestand):

Stap 4: Montage van de planken

De printplaten waren binnen een week binnen en de kwaliteit is onberispelijk. Nu ik de borden in handen heb, heb ik alle componenten verzameld en ben ik begonnen ze te monteren zoals aangegeven op de borden.

Het beste van zoveel tijd besteden aan het ontwerpen van de borden is dat je nu zoveel kopieën kunt maken als nodig is en het enige wat je hoeft te doen is de componenten te laten vallen zoals weergegeven op de borden.

Stap 5: Alles instellen

Zodra de borden klaar zijn, heb ik de 555-timer en de stappenmotordriver op hun plaats geplaatst en de motor op het bord aangesloten. Daarna heb ik de 12v-batterij aangesloten met behulp van een paar krokodillenklemmen om het bord van stroom te voorzien.

Stap 6: Eindresultaten

Zodra de controller is aangesloten op de 12v batterij. De motor begon te draaien. Alles lijkt te lopen zoals verwacht. De draairichting kan worden gewijzigd door de schakelaar om te draaien en de draaisnelheid kan worden geregeld door aan de knop van de potentiometer te draaien.