Raspberry Pi, Python, og en TB6600 Stepper Motor Driver: 9 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Denne instruksen følger trinnene jeg tok for å koble en Raspberry Pi 3b til en TB6600 trinnmotorkontroller, en 24 VDC strømforsyning og en 6 -tråds trinnmotor.

Jeg er sannsynligvis som mange av dere og har tilfeldigvis en "gripepose" med gjenværende deler fra mange et gammelt prosjekt.. I samlingen min hadde jeg en 6-tråds trinnmotor, og bestemte meg for at det var på tide å lære litt mer om hvordan jeg kan koble dette til en Raspberry Pi modell 3B.

Som en liten ansvarsfraskrivelse fant jeg ikke opp hjulet her, jeg samlet bare en haug med informasjon som var lett tilgjengelig på nettet, la min lille skråkant til det og prøvde å få det til å fungere

Intensjonen her var egentlig bare å trekke noen ting sammen (til minimal kostnad), skrive litt Python -kode for Raspberry Pi og få motoren til å snurre. Dette er akkurat det jeg klarte å oppnå.

Så la oss komme i gang …

Trinn 1: Raspberry Pi

Når det gjelder Raspberry Pi, brukte jeg tre standard GPIO -pinner, så dette burde fungere (jeg har ikke testet) med noen Pi- eller Orange -brett, Tinker -brett eller kloner som er tilgjengelige der ute. Du kan (og bør) bla gjennom min altfor kommenterte Python -kode og velge forskjellige GPIO -pinner hvis du bruker en annen prosessor, eller bare vil endre ting litt.

Vær oppmerksom på at jeg kobler direkte til GPIO -pinnene på RPi, så jeg begrenser spenningen som GPIO -pinnene ser til 3,3 volt.

Trinn 2: TB6600 Stepper Motor Driver / Controller

Som jeg tidligere nevnte, valgte jeg å bruke en TB6600 Stepper Motor Driver / Controller.

Denne kontrolleren er:

• Lett tilgjengelig (søk på eBay, Amazon, Ali Express eller mange andre).
• Veldig konfigurerbar med enkle tilgangsbrytere.
• Konfigurasjon og kabeldetaljer er silketrykket på saken.
• Inngangsspenningsområde 9 VDC til 40 VDC
• Kapasitet på opptil 4 ampere motordrift.
• Har en intern kjølevifte og anstendig kjøleribbe.
• Er utstyrt med 3 flyttbare kontakter.
• Har et lite fotavtrykk,
• Lett å montere.

Men den lave kostnaden for å kjøpe er virkelig det som forseglet avtalen med denne.

Trinn 3: Stepper Motor …

Steppermotoren jeg brukte er litt av en ukjent.. Jeg har hatt den i mange år, og husker ikke historien til hvordan jeg kjøpte den eller hva den tidligere var.

I denne instruksen kommer jeg ikke til å detaljere hvordan jeg skal finne ut dens evner - jeg har ikke bruk for det i virkeligheten (annet enn eksperimentelt), så jeg hopper over det.

Jeg brukte en ganske generisk trinnmotor. Jeg brukte litt tid på YouTube og her på Instructables for å prøve å tyde ledningene som kom fra den.

Motoren min har faktisk 6 ledninger på den … I denne applikasjonen forlot jeg de to "Center Tap" -trådene isolerte og uten tilkobling.

Hvis du har en lignende "generisk" type trinnmotor, er jeg sikker på at du med en Ohm -meter og litt tid også kunne finne ut ledningene og få det til å fungere på denne måten. Det er mange YouTube -videoer som hjelper deg med å enkelt sortere ut din egen motor.

Trinn 4: Strøm og strømforsyninger

Det må utvises forsiktighet her …

Avhengig av bygningen din, må du kanskje koble til nettspenning (husstrøm). Sørg for å bruke alle passende sikkerhetstiltak:

• IKKE prøv å lage elektriske tilkoblinger til strømførende strømkilder.
• Bruk sikringer og effektbrytere av passende størrelse
• Bruk en strømbryter for å drive PSU -en (dette vil gjøre det enkelt å isolere strømforsyningen fra spenninger som er strømførende).
• DO avslutte alle ledninger på riktig måte og gjør robuste tilkoblinger. Ikke bruk klips, slitte ledninger eller dårlig tilpassede kontakter.
• IKKE bruk elektrikerens tape som isolator

Jeg brukte en 24 VDC (5 Amp) strømforsyning for å drive trinnmotorens driverkontroller. Jeg brukte også utgangen fra den samme strømforsyningen til å drive en DC til DC Buck PSU for å generere 3,3 volt for å bruke som kilde for ENA, PUL og DIR -signalene (se koblingsskjemaet)

IKKE prøv å bruke RPi for å synke strøm fra en 5,0 VDC kilde.

Jeg anbefaler IKKE å prøve å koble " +" - sidene til PUL-, DIR- og ENA -signalene med 3,3 VDC fra RPI.

Trinn 5: Kretsbeskyttelse …

Vær oppmerksom på at i koblingsskjemaet som følger, nevner jeg ikke hvordan du skal koble strømforsyningen til "vekselstrøm", eller oppgi en effektbryter for den. Hvis du har til hensikt å bygge et testsystem som ligner på dette, må du ta deg tid til å spesifisere en effektbryter og sikring som matcher strømforsyningen (e) du vil bruke. De fleste moderne strømforsyninger har spennings- og strømspesifikasjoner oppført på dem. Disse må følges og passende kretsbeskyttelse installeres.

Vær så snill … Ikke hopp over dette viktige trinnet.

Trinn 6: Kabeldiagrammet

Strømforsyninger

Utgangen fra 24 VDC strømforsyningen er sikret med en 5 Amp sikring og deretter dirigert til:

• TB6600 Stepper Motor Driver / Controller "VCC" pin (RØD ledning i diagrammet).
• Den blir også dirigert til inngangen til 3,3 VDC "DC til DC Converter" (igjen en RØD ledning i diagrammet).

Utgangen til 3,3 VDC "DC til DC -omformeren" dirigeres til pinnene "2", "4" og "6" på trinnmotordriveren / kontrolleren TB6600 (BLÅ ledning i diagrammet).

MERK - kontrolleren selv markerer disse pinnene som "5V".. Det vil fungere hvis 5V ble levert til disse pinnene, men fordi spenningsverdiene til GPIO -pinnene på RPI, valgte jeg å begrense spenningen til 3,3 VDC.

MERK - Jeg anbefaler IKKE å prøve å koble " +" - sidene til PUL-, DIR- og ENA -signalene med 3,3 VDC fra RPI.

GPIO -kartlegging

GPIO Kartlegging GPIO 17 PUL ROSE ledning i diagram GPIO27 DIR ORANGE ledning i diagram GPIO22 ENA GRØNN ledning i diagrammet

Trinn 7: Drift

I utgangspunktet styrer Raspberry Pi -maskinvaren tre signaler:

GPIO -kartlegging GPIO 17 PUL GPIO27 DIR GPIO22 ENA

GPIO22 - ENA - Aktiverer eller deaktiverer funksjonaliteten til trinnmotordriveren / kontrolleren.

Når LOW er kontrolleren deaktivert. Dette betyr at hvis denne linjen er HØY eller IKKE tilkoblet, er TB6600 AKTIVERT, og hvis riktige signaler blir påført, vil motoren snurre.

GPIO27 - DIR - Angir motorspinnretningen.

Når HIGH eller ikke er tilkoblet, vil motoren snurre i en retning. I denne modusen, hvis motoren ikke snurrer i ønsket retning, kan du bytte de to A -motortrådene med hverandre, eller de to B -motortrådene med hverandre. Gjør dette på de grønne kontaktene på TB6600.

Når denne pinnen går LOW, vil TB6600 bytte interne transistorer, og motorretningen endres.

GPIO10 - PUL - Pulser fra RPI som forteller TB6600 steppermotordriver / kontroller hvor fort det skal snurres.

Vennligst se de vedlagte bildene for innstilling av trinnmotorens driver / kontroller -bryterposisjoner jeg brukte.

Trinn 8: Python -kode

Vedlagt er min altfor kommenterte kode.

Bruk og rediger dette som du vil.. Jeg fant deler av det på nettet, og la det til for testing og evaluering.

== == ==

Trinn 9: Sammendrag

Det fungerte.. det er mye rom for forbedring, og koden kan ryddes opp, men OK.

Jeg setter pris på å høre tankene dine og eventuelle endringer / oppdateringer du gjør.

Takk.