Quanti motori a passo passo può il controllo di Arduino

I motori a passo di passo sono un tipo di motori sincroni DC che divide il loro ciclo di rotazione in diversi piccoli passi. Ci sono molte applicazioni per loro, che vanno dalle stampanti 3D alle macchine CNC. I motori a passo sono importanti laddove è richiesta la precisione e l'accuratezza degli oggetti in movimento. Usando Arduino possiamo controllare molto facilmente il movimento del motore Stepper, il che aiuta a costruire più progetti di robotica come i robot umani. Ora, discutiamo di quanti motori Stepper possiamo integrarci con una singola scheda Arduino.

Motori a passo con Arduino

I motori a passo di passo possono essere controllati con un alto grado di precisione senza alcuna necessità di un sistema di feedback. Questi motori possono dividere il loro ciclo rotatorio completo in diverse piccole fasi discrete secondo l'input digitale ricevuto dalla scheda Arduino. Ogni impulso digitale di Arduino può modificare il movimento del motore passo -passo nel numero di passaggi o nella frazione del ciclo completo comunemente indicato come "Micro Stepping".

Generalmente, i motori Stepper rientrano in due categorie:

• Bipolare
• Unipolare

La differenza tra questi due motori può essere raccontata esaminando il numero di fili di uscita che hanno. Unipolare Stepper arriva con 4 fili, ed è più usato, mentre Bipolare I motori a passo di passo hanno 6 Output dei fili.

Per controllare questi motori a passo passo, abbiamo bisogno di un driver del motore esterno. Questi driver motori sono necessari perché Arduino non può trattenere la corrente più di 20 mA E normalmente i motori a passo d'appalto prendono la corrente molto più di questo. Un altro problema è Kickback, I motori a passo d'appalto hanno componenti magnetici; Continueranno a creare elettricità anche quando la potenza viene tagliata, il che può portare a una tensione negativa sufficiente che può danneggiare la scheda Arduino. Quindi, in brevi motori sono necessari per controllare i motori a passo passo. Uno dei driver motori comunemente usati è il Modulo A4988.

La figura mostra che un motore Stepper unipolare è collegato ad Arduino usando il modulo del driver del motore A4988:

Per saperne di più su come possiamo collegare un motore passo -passo con Arduino clicca qui.

Ora ci sposteremo verso la parte principale per scoprire quanti motori stepper può supportare Arduino.

Quanti motori a passo passo può il controllo di Arduino

Arduino può controllare tutti i motori passo -passo che desideri, tutto dipende dalla scheda che stiamo utilizzando e al numero di pin di uscita di input disponibili in una scheda Arduino. Arduino Uno ha un totale di 20 pin I/O disponibili di cui 14 sono pin digitali e 6 analogici. Tuttavia, possiamo anche utilizzare i pin analogici per guidare un motore passo -passo utilizzando un driver del motore.

Utilizzando il modulo del driver del motore A4988 impiega fino a due pin per guidare un singolo motore passo -passo, il che significa che Arduino Uno può supportare un totale di 10 motori a stepper contemporaneamente in una volta. I 10 motori includono anche i pin TX e RX sulla scheda Arduino, ricordate mentre usano questi pin che non possiamo più caricare o eseguire il debug di schizzi di arduino. Per evitare questo, i pin di comunicazione dovrebbero rimanere gratuiti in modo che il trasferimento di dati seriali possa essere possibile in qualsiasi momento.

Motori a passo passo multipli che utilizzano driver a motore esterno

Un singolo Arduino può controllare diversi motori a passo passo. Tutto dipende dal modulo del driver del motore che stiamo usando con Arduino. I pin Arduino svolgono un ruolo importante nel controllo di più motori a passo passo.

Come accennato in precedenza, se utilizziamo il modulo del driver del motore A4988 con Arduino Uno, ha la capacità di controllare fino a 10 motori. Questi motori a passo passo includono anche una connessione ai pin seriali TX e RX. Mentre questi due pin sono in uso, Arduino non può più comunicare in serie.

Il conducente del motore A4988 fa solo due pin e Dir. Questi pin sono sufficienti per guidare facilmente un singolo motore passo -passo. Se colleghiamo più stepper con Arduino, ognuno di essi richiede un modulo del driver del motore separato.

Qui nel diagramma del circuito seguente, abbiamo collegato i motori a passo successivo utilizzando il modulo A4988. Tutti prendono due perni di controllo da Arduino.

L'uso di un modulo del driver del motore separato ha più vantaggi:

• Il driver del motore può controllare la logica di passo da solo che libera Arduino per svolgere un'altra attività.
• Riduzione delle connessioni complessive che si traducono nel controllo di più motori su un singolo
• Il driver del motore consente agli utenti di controllare i motori senza alcun microcontrollore solo utilizzando una singola ondata quadrata.

Motori a passo passo multipli che utilizzano protocolli I2C tra due Arduino

Un altro modo di controllare più motori a passo passo è collegando più schede Arduino utilizzando i protocolli di comunicazione I2C. I2c ha un vantaggio di Master-slave configurazione che consente a un dispositivo di controllare molti senza alcuna necessità di periferiche e fili esterni. Usando I2C possiamo aumentare il numero di schede Arduino che si traducono nella fornitura di più pin. Tutti questi pin possono controllare molto facilmente i motori.

Di seguito il diagramma illustra come sono collegati i dispositivi master-slave e limitando il numero di fili come possiamo controllare più motori a passo passo.

Due schede Arduino possono essere collegate utilizzando SDA E SCL Pin che si trovano rispettivamente ai pin analogici A4 e A5. In questo modo due schede Arduino sono collegate nella configurazione Master-Slave. Ora ognuna di queste schede Arduino può supportare 8 motori a passo passo eliminano due coppie di fili, una per la comunicazione seriale e una che abbiamo usato solo per la comunicazione I2C.

Conclusione

I motori Stepper svolgono un ruolo vitale nella progettazione di progetti di robotica. Alcuni progetti potrebbero richiedere più motori a passo passo per la loro funzionalità. Il controllo di più motori può essere possibile in più modi, qui abbiamo evidenziato come possiamo controllare più motori a passo passo usando il protocollo I2C e il modulo del driver del motore A4988.