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[讨论] TPYBoard v102 驱动28BYJ-48步进电机

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    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2017-12-22 13:41:38 |显示全部楼层

    实验目的
    了解步进电机的工作原理
    学习步进电机的驱动方法
    实验器材
    TPYBoard v102 1块
    微型步进电机(28BYJ-481
    步进电机驱动板ULN2003APG 1
    micro USB数据线 1
    杜邦线 若干
    步进电机的介绍
    本次实验采用的是28BYJ-48 四相八拍电机,电压DC5V~12V。
    24BYJ48名称的含义:
    24:电机外径24mm
    B:步进电机拼音首字母
    Y:永磁中拼音首字母
    J:减速的减字拼音首字母
    48:四相8
    实物图
    图片1.png
    工作原理
            步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,        称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
    28BYJ-48 步进电机参数表
    图片2.png
    上表启动频率550 P.P.S(每秒脉冲数),意思是要想正常启动需要单片机每秒至少给出550步进脉冲。那么每一需要持续的时间就是1S/550≈1.8ms,所以控制节拍刷新的速率应大约1.8ms
    驱动原理
    连续不断给电机发送控制脉冲,电机就会不断转动每一个脉冲信号对应步进电机的两相绕组的通电状态改变一次,对应转子就会转过一定角度。当通电状态的改变完成一个循环时,转子转过一个齿距。
    四相步进电机可以在不同的通电方式下运行,常见的通电方式:
            四拍(单相绕组通电):A-B-C-D-A…
            双四拍(双相绕组通电):AB-BC-CD-DA-AB-...
            八拍: A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A…
    模拟效果图
    图片3.png
    硬件连接
    步进电机白色接头插到驱动板对应的座子上即可。
    TPYBoard v102驱动板与驱动板的接线图,如下:
    TPYBoard v102
    ULN2003APG驱动
    X1
    IN1
    X2
    IN2
    X3
    IN3
    X4
    IN4
    VIN
    5V正极
    GND
    负极

    程序源码如下:
    # main.py -- put your code here!
    import pyb
    from pyb import Pin
    Pin_All=[Pin(p,Pin.OUT_PP) for p in ['X1','X2','X3','X4']]
    #转速(ms) 数值越大转速越慢 最小值1.8ms
    speed=2
    STEPER_ROUND=512 #转动一圈(360)的周期
    ANGLE_PER_ROUND=STEPER_ROUND/360 #转动1度的周期
    print('ANGLE_PER_ROUND:',ANGLE_PER_ROUND)
    def SteperWriteData(data):
        count=0
        for i in data:
            Pin_All[count].value(i)
            count+=1
    def SteperFrontTurn():
        global speed
       
        SteperWriteData([1,1,0,0])
        pyb.delay(speed)
        SteperWriteData([0,1,1,0])
        pyb.delay(speed)
        SteperWriteData([0,0,1,1])
        pyb.delay(speed)
       
        SteperWriteData([1,0,0,1])   
        pyb.delay(speed)
       
    def SteperBackTurn():
        global speed
       
        SteperWriteData([1,1,0,0])
        pyb.delay(speed)
       
        SteperWriteData([1,0,0,1])   
        pyb.delay(speed)
       
        SteperWriteData([0,0,1,1])
        pyb.delay(speed)
        SteperWriteData([0,1,1,0])
        pyb.delay(speed)
    def SteperStop():
        SteperWriteData([0,0,0,0])
       
    def SteperRun(angle):
        global ANGLE_PER_ROUND
       
        val=ANGLE_PER_ROUND*abs(angle)
        if(angle>0):
            for i in range(0,val):
                SteperFrontTurn()
        else:
            for i in range(0,val):
                SteperBackTurn()
        angle = 0
        SteperStop()
    if __name__=='__main__':
        SteperRun(180)
        SteperRun(-180)

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