Stappenstuurprogramma Final Project Module - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Door markies Smith en Peter Moe-Lange

Stap 1: Inleiding

In dit project hebben we een stappenmotor gebruikt om een stappenmotor te laten draaien. Deze stappenmotor kan met zeer nauwkeurige intervallen en met verschillende snelheden bewegen. We gebruikten een Basys 3 FPGA-bord om een signaal naar de stepper-driver en motor te sturen via een breadboard-medium.

Extra functionaliteit wordt geïntroduceerd met schakelaars die overeenkomen met ingangen op de stepper driver. Bij goed functioneren zouden onze motorbewegingsintervallen gebaseerd zijn op de toestandsmachine die is geïmplementeerd met behulp van HDL-code en draadinvoer, van volledige 1/1 stepperbeweging tot zo nauwkeurig als 1/16 stepperbeweging. Onze reset is gewoon een "failsafe"; dat wil zeggen dat als er iets ongewensts gebeurt binnen de statusmachine, de bestuurder de motor standaard instelt op de hoogste bewegingsintervalinstelling.

Stap 2: Materialen

Dit zijn de materialen die je nodig hebt voor de installatie:

A4988 Stepper-stuurprogramma

Nema 17 stappenmotor (we gebruikten een 4-draads model, een 6-draads model vereist meer ingangen en code voor variabele vermogen / koppelfunctionaliteit)

Elke standaard breadboard

Standaard jumperdraden

Variabele voeding (voor dit project zijn de vermogensbereiken enigszins specifiek en gevoelig voor optimale prestaties)

Tape (of een soort vlag om motorstappen duidelijker te zien)

Krokodillenklemmen (om het bord op de voeding aan te sluiten, hoewel dit natuurlijk op meerdere manieren kan)

Stap 3: Schema's, code en blokontwerp

Codelink:

Deze code is een implementatie van een PWM-module; een die digitale klok- en duty-ingangen neemt en een "aan" en "uit" -cyclus uitvoert die analoge ingangen simuleert. Onze stepper driver-component neemt deze output dan als input en gebruikt deze om de motor in stappen aan te drijven.

Disclaimer: Hoewel we in eerste instantie de gegeven klok VHDL-code gebruikten en deze enigszins hebben aangepast om op onze stepper te draaien, had deze niet de volledige functionaliteit die we nodig hadden om intervallen te gebruiken. De code in het "bron"-gedeelte van het bestand toont de organisatie en auteur met de naam Scott Larson; we hebben echter wel de statusmachine toegevoegd die we aan het einde hebben gemaakt (in hetzelfde pwm-bestand) die de aan- en uitcycli van de klok moduleert.

Stap 4: Montage

1. Gebruik 2 jumperdraden om uw twee PMOD-uitgangen op het breadboard aan te sluiten. Deze zijn voor het pwm_out-signaal en uw richtingssignaal dat indirect verbinding maakt met de stepper-driver.

2. Gebruik voor de eenvoud 3 jumperdraden en bij voorkeur dezelfde PMOD-kolommen om uw "precisie" -uitgangen op het breadboard aan te sluiten. Deze draden zijn bedoeld om te bepalen welke stepper-status opnieuw wordt geactiveerd met behulp van de ingangen op de stepper-driver

3. Sluit de 4-draads motor aan op het breadboard met behulp van een 4-krimpconnector. Zorg ervoor dat de volgorde hetzelfde is als op de voorbeeldopstelling; dit is belangrijk, anders blaas je de chip eruit.

4. Gebruik een tweede 4-krimpconnector om de eerste op de tweede aan te sluiten.

5. Ervan uitgaande dat u een voeding met dubbele uitgang (2 afzonderlijke spannings-/ampèreniveaus) gebruikt, sluit u de VCC-uitgang van het bord aan op het breadboard zoals afgebeeld. OPMERKING: Zorg ervoor dat de kaart (en vervolgens de stappenmotor) vóór de motor van stroom wordt voorzien in de volgende stap, omdat u de interne chip van de chip door de overmatige spanning zou kunnen vernietigen.

6. Sluit tot slot met behulp van de krokodillenklemmen of andere draden de 2e uitgangsspanning aan op de IN SERIES-motor. Zorg er opnieuw voor dat dit de juiste uitvoer op de stepper-driver gebruikt.

Stap 5: Conclusie

En daar heb je het, een lopende stappenmotor die zijn stappen varieert op basis van de draadinvoer die aan de stappenmotor wordt gegeven. Vanwege onze beperkte tijd waren we niet in staat, maar wilden we Python gebruiken om G-code te vertalen in klokcycli die vervolgens konden worden gebruikt in combinatie met meerdere motoren om een meerassige module te creëren. We waren ook niet in staat om de laatste 1/16 stepper-modus (de meest nauwkeurige) consistent te laten werken. Dit was waarschijnlijk te wijten aan het feit dat onze statusmachine werd betrapt of automatisch werd gereset voordat deze fase werd bereikt, zelfs als onze schakelaaringangen waar waren.

Hier is de laatste videolink:

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