Összekötő léptető motor és AVR mikrovezérlő atmega16

A léptetőmotorok egyenáramú kefe nélküli motorok, amelyek 0 ⁰ és 360 ⁰ között mozoghatnak lépésenként. A léptetőmotor elektronikus jelekkel forgatja a motort lépésenként, és mindegyik jel rögzített lépésenként (egy lépésben) forgatja a tengelyt. A forgóangyalt bizonyos jelek sorozatának alkalmazásával lehet vezérelni. A szervomotorral ellentétben a léptetőmotorok a mikrovezérlő GPIO csapjaival, nem pedig a PWM csapjaival működtethetők, és foroghatnak (+360 ⁰) és (-360 ⁰⁾). A jelek sorrendje határozza meg a léptető motor óramutató járásával megegyező és az óramutató járásával ellentétes irányát. A motor fordulatszámának szabályozásához csak meg kell változtatnunk az alkalmazott vezérlőjelek sebességét. A léptető motorok lépésenként forognak. A léptetőmotor működésének többféle módja van, például teljes lépés, fél lépés és mikrolépés. Ha többet szeretne megtudni a léptető motor alapjairól, elméletéről és működési elvéről, kövesse a linket.

Korábban számos mikrovezérlővel csatlakoztattuk a léptetőmotort:

• Összekötő léptetőmotor és ARM7-LPC2148
• A léptető motor összekapcsolása az Arduino Uno-val
• A léptető motor összekapcsolása az MSP430G2-vel
• Összekötő léptetőmotor és STM32F103C8
• Összekötő léptetőmotor PIC mikrovezérlővel
• Összekötő léptetőmotor és 8051 mikrovezérlő
• Összekötő léptetőmotor és Raspberry Pi

Ebben az oktatóanyagban összekapcsoljuk a 28BYJ-48 léptetőmotort az Atmega16 AVR mikrovezérlővel az Atmel Studio 7.0 használatával. A léptetőmotor 5 V-ban működik. Összekapcsoljuk a léptetőmotort mindkét motor meghajtóval, pl. ULN2003 és L293. Mindkettőt 5V-os tápfeszültség táplálja. Az interfész egyszerűsítése érdekében mindkét motor meghajtójának előépítő modulját használjuk. Használhatja az ULN2003 és L293D önálló IC-ket is. A vezetékek és az áthidalók száma több lehet, ezért csak az összes csatlakozás csatlakoztatása közben legyen óvatos.

Szükséges alkatrészek

1. Léptetőmotor (28BYJ-48)
2. ULN2003 modul / L293D motorvezérlő
3. Atmega16 mikrokontroller IC
4. 16Mhz kristályoszcillátor
5. Két 100nF kondenzátor
6. Két 22pF kondenzátor
7. Nyomógomb
8. Jumper huzalok
9. Kenyérlemez
10. USBASP v2.0
11. Led (bármilyen színű)

Taposó motor leírása

Áramkör a léptetőmotor vezérléséhez az ULN2003 modullal

Az ULN2003 használatakor csatlakoztassa az összes alkatrészt az alábbi ábra szerint. Hasonlóképpen a következő lépésben összekapcsoljuk az L293D használatával. Az Atmega16 PORTA-ját használjuk a léptetőmotor összekapcsolására mindkét motorvezérlő számára. Nincs szükség az 5 V-os léptetőmotor csatlakoztatására. A léptetőmotor mozgatásához csak a tekercscsapokra van szükség. A csapos sorrend nagyon fontos a léptetőmotor meghajtásához, mivel a tekercsek feszültségének meg kell felelnie a lépések eléréséhez. Az ULN2003 négy bemenetét és az ULN2003 négy kimenetét használják ebben a projektben. A bemenetek a PORTA érintkezőkhöz, a kimenetek pedig a léptetőmotor jel csatlakozóihoz lesznek kötve. Csatlakoztasson egy nyomógombot a Reset pin-be az Atmega16 alaphelyzetbe állításához, amikor szükséges. Csatlakoztassa az Atmega16-ot megfelelő kristályoszcillátor áramkörrel. Az egész rendszert 5 V-os tápfeszültség táplálja.

Az alábbiakban látható az ULN2003 motorvezérlő modul tényleges képe:

Az alábbiakban az Atmega16 tűs csatlakozásokat adtuk meg az ULN2003 és L293D készülékekkel a léptető motor forgatásához. A léptetőmotor és az L293D modul összekapcsolását a későbbi szakasz ismerteti, ne feledje, hogy csak egy ULN2003 vagy L293D modulra van szükség a léptetőmotor vezérléséhez.

Az INPUT csatlakozói a következők:

Atmega16	ULN2003	L293D
A0	IN1 (PIN1)	IN1 (PIN2)
A1	IN2 (PIN2)	IN2 (PIN7)
A2	IN3 (PIN3)	IN3 (PIN10)
A3	IN4 (PIN4)	IN4 (PIN15)

Az OUTPUT csatlakozói a következők:

Léptető motor	ULN2003	L293D
narancssárga	OUT1 (PIN16)	OUT1 (PIN3)
Sárga	OUT2 (PIN15)	OUT2 (PIN6)
Rózsaszín	OUT3 (PIN14)	OUT3 (PIN11)
Kék	OUT4 (PIN13)	OUT4 (PIN14)

Áramkör a léptetőmotor vezérléséhez az L293D modul segítségével:

A léptetőmotor vezérlése AVR ATmega16-tal

Amint azt már a Servo Motorral ellentétben elmondtuk, a Stepper motorokhoz külső meghajtókra van szükség, pl. ULN2003 vagy L293D motor meghajtóra. Tehát egyszerűen csatlakoztassa az áramkört a fentiek szerint, és töltse fel a végén megadott main.c programot.

A vázlat bemutatja a léptetőmotor mindkét oldalán forgását, azaz az óramutató járásával megegyező és az óramutató járásával ellentétes irányban. Ha a léptetőt egy irányba akarja forgatni, egyszerűen írja le a vázlat másik irányának kódsorait.

A léptető motor vezérlésének teljes AVR-kódja az alábbiakban található. A kód egyszerű és könnyen érthető. Két kódot adunk meg az alábbiakban, az egyiket az ULN2003-as forgó léptetőmotorhoz, a másodikat az L293D modulhoz.

Csatlakoztassa az USBASP v2.0-t, és kövesse az ezen a linken található utasításokat az Atmega16 AVR mikrovezérlő programozásához az USBASP és az Atmel Studio 7.0 használatával. Csak készítse el a vázlatot és töltse fel a külső eszköztár segítségével.

Az alábbiakban bemutatjuk a teljes kódot a demonstrációs videóval.