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Sensortile評測----平坦度測量之42步進電機調試

2023-06-26
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[導讀]
項目需求，動作部分需要步進電機參與，去年論壇送的3D打印機還在，那就用A4988驅動模塊和42步進電機了。一、模塊介紹： 1、步進電機： 1>步進電機：在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號

項目需求，動作部分需要步進電機參與，去年論壇送的3D打印機還在，那就用A4988驅動模塊和42步進電機了。
一、模塊介紹：

1、步進電機：
1>步進電機：在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度。

圖1 四線兩相步進電機原理圖

2〉42步進電機
42意思是說安裝機座寬42mm，如下圖

圖2 42步進電機機械圖

其額定轉矩為0.5Nm。

2、A4988步進電機驅動模塊

圖3 A4988IC功能框圖

A4988一個帶轉換器和過流保護功能的DMOS（vertical double-diffused MOSFET）微步驅動芯片。

其MS1/2/3是模式選擇邏輯引腳，共有五種不同的步進模式（全、半、1/4、1/8、1/16），模式根據(jù)應用精度選擇，其具體介紹見官方datasheet。

圖4 模式邏輯表

圖5 時序圖

下面是A4988在3D打印機應用中的經(jīng)典模塊電路

圖6 3D打印RAMPS1.4電路中的驅動模塊

RAMPS1.4電路板中，MS1/2/3、reset和sleep引腳被上拉，step、enable和dir，以及OUT1A、OUT1B、OUT2A、OUT2B引腳外留。

二、用Arduino開發(fā)板調試驅動塊：

開發(fā)板用的是ATmega2560 R3，驅動模塊的dir、step、enable分別接于開發(fā)板的28、26、24接口，前面說過A4988的模式，網(wǎng)上查來說，在全模式下，轉一圈要200個步進值或一個步進1.8°，而我們的板子是在1/16的模式下，即轉一圈需要16*200個步，這里的1步指的是step引腳的一個周期方波，方波的周期決定了旋轉的速度，而總的步進數(shù)決定了旋轉的角位移，兩者其實耦合，不糾結了，經(jīng)測試方波的周期在300us至1600us之間電機運行穩(wěn)定。

下面是這次調試的代碼：

char Dir=28;
char Step=26;
char Enable=24;
//MS1/2/3 5V
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(Enable,OUTPUT); // Enable
pinMode(Step,OUTPUT); // Step
pinMode(Dir,OUTPUT); // Dir
digitalWrite(Enable,LOW); // Set Enable low
//digitalWrite(Dir,HIGH); // Set Dir high
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(Dir,HIGH); // Set Dir high 正轉
for(int x = 0; x < 3200; x++)
{
digitalWrite(Step,HIGH); // Output high
delayMicroseconds(800); //
digitalWrite(Step,LOW); // Output low
delayMicroseconds(800); //
}
delay(5000);
digitalWrite(Dir,LOW); // Set Dir low 反轉
for(int x = 0; x <3200; x++)
{
digitalWrite(Step,HIGH); // Output high
delayMicroseconds(800); //
digitalWrite(Step,LOW); // Output low
delayMicroseconds(800); //
}
delay(5000); // pause five second
}

復制代碼

三、總結：

此次調試唯一經(jīng)驗就是，一定不忘以前養(yǎng)成的程序編寫習慣，切記，下面來說說這次遇到的坑，

首先、是第二次玩Arduino，對其編輯、編譯器和代碼書寫要求沒有任何好感，個人感覺。

其次、犯了一個很沒程序素養(yǎng)的問題，程序是先讓電機正轉一圈，延遲5s后再反轉一圈，如此輪回，結果一直在正轉，怪了，什么鬼？于是拿著表測了一下方向控制腳，發(fā)現(xiàn)的確沒有執(zhí)行到這一步，看了半天沒看出來，于是就回頭去測電路板，排除硬件的影響，任然無效，于是從程序for循環(huán)開始排查，是不是步數(shù)轉多了，電機剩磁太大，老死機的經(jīng)驗，就慢慢改步數(shù)，從3200改到了100，發(fā)現(xiàn)改到150時還是一樣，但改到100時可以反轉了，聰明的你知道是什么原因了吧，差不多找著你了，于是改到了126發(fā)現(xiàn)可以反轉，又改到了130不反轉，好家伙，x溢出了！��！，？？？恩，無緣無故你溢出個球，x怎么是char類型的，我明明定義的是int啊，于是想了想，當初定義了一個全局變量x，char類型的，寫for的時候為了省事，就用了它，這回是哭笑不得，好吧，老了，記性太差，改回來后，ok了，覺得好笑，寫這麼多，大家一起笑笑undefined。

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