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MicroPython TPYBoard v102 驅(qū)動28BYJ-48步進電機

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樓主
ID:130183 發(fā)表于 2018-7-27 16:57 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
    實驗目的

    了解步進電機的工作原理
    學習步進電機的驅(qū)動方法

    實驗器材

    TPYBoard v102 1塊
    微型步進電機（28BYJ-48） 1個
    步進電機驅(qū)動板（ULN2003APG） 1塊
    micro USB數(shù)據(jù)線 1條
    杜邦線 若干
    步進電機的介紹
    本次實驗采用的是28BYJ-48 四相八拍電機，電壓DC5V~12V。

    24BYJ48名稱的含義：
    24：電機外徑24mm
    B：步進電機中步字的拼音首字母
    Y：永磁中永字的拼音首字母
    J：減速的減字拼音首字母
    48：四相8步

    實物圖



    工作原理

    步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓�位移的開環(huán)控制電機，是現(xiàn)代數(shù)字程序控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件，應用極為廣泛。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)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(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。

    28BYJ-48 步進電機參數(shù)表



    上表中啟動頻率≥550 P.P.S（每秒脈沖數(shù)），意思是要想正常啟動，需要單片機每秒至少給出550個步進脈沖。那么每一節(jié)拍需要持續(xù)的時間就是1S/550≈1.8ms，所以控制節(jié)拍刷新的速率應大約1.8ms。
    驅(qū)動原理
    當連續(xù)不斷的給電機發(fā)送控制脈沖時，電機就會不斷的轉(zhuǎn)動。每一個脈沖信號對應步進電機的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，對應轉(zhuǎn)子就會轉(zhuǎn)過一定的角度（步距角）。當通電狀態(tài)的改變完成一個循環(huán)時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個齒距。
    四相步進電機可以在不同的通電方式下運行，常見的通電方式：
    四拍（單相繞組通電）：A-B-C-D-A…
    雙四拍（雙相繞組通電）：AB-BC-CD-DA-AB-...
    八拍： A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A…

    模擬效果圖



    硬件連接

    將步進電機白色接頭插到驅(qū)動板對應的座子上即可。
    TPYBoard v102驅(qū)動板與驅(qū)動板的接線圖，如下：




    程序源碼如下：
  1. # main.py -- put your code here!
  2. import pyb
  3. from pyb import Pin

  5. Pin_All=[Pin(p,Pin.OUT_PP) for p in ['X1','X2','X3','X4']]

  7. #轉(zhuǎn)速(ms) 數(shù)值越大轉(zhuǎn)速越慢 最小值1.8ms
  8. speed=2

  10. STEPER_ROUND=512 #轉(zhuǎn)動一圈(360度)的周期
  11. ANGLE_PER_ROUND=STEPER_ROUND/360 #轉(zhuǎn)動1度的周期
  12. print('ANGLE_PER_ROUND:',ANGLE_PER_ROUND)

  14. def SteperWriteData(data):
  15.     count=0
  16.     for i in data:
  17.         Pin_All[count].value(i)
  18.         count+=1
  19. def SteperFrontTurn():
  20.     global speed
  21.      
  22.     SteperWriteData([1,1,0,0])
  23.     pyb.delay(speed)

  25.     SteperWriteData([0,1,1,0])
  26.     pyb.delay(speed)

  28.     SteperWriteData([0,0,1,1])
  29.     pyb.delay(speed)
  30.      
  31.     SteperWriteData([1,0,0,1])   
  32.     pyb.delay(speed)
  33.      
  34. def SteperBackTurn():
  35.     global speed
  36.      
  37.     SteperWriteData([1,1,0,0])
  38.     pyb.delay(speed)
  39.      
  40.     SteperWriteData([1,0,0,1])   
  41.     pyb.delay(speed)
  42.      
  43.     SteperWriteData([0,0,1,1])
  44.     pyb.delay(speed)

  46.     SteperWriteData([0,1,1,0])
  47.     pyb.delay(speed)


  50. def SteperStop():
  51.     SteperWriteData([0,0,0,0])
  52.      
  53. def SteperRun(angle):
  54.     global ANGLE_PER_ROUND
  55.      
  56.     val=ANGLE_PER_ROUND*abs(angle)
  57.     if(angle>0):
  58.         for i in range(0,val):
  59.             SteperFrontTurn()
  60.     else:
  61.         for i in range(0,val):
  62.             SteperBackTurn()
  63.     angle = 0
  64.     SteperStop()

  66. if __name__=='__main__':
  67.     SteperRun(180)
  68.     SteperRun(-180)
復制代碼




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