Hướng dẫn đấu motor step cũ a4988 vào mạch arduino năm 2024
Động cơ bước chính là các máy điện, hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp có dùng điều khiển vị trí. Vậy, điều khiển động cơ bước có khó không, làm thế nào mới đúng chuẩn? Dưới đây, mời các bạn cùng tìm hiểu về khái niệm, nguyên lý hoạt động, các đặc tính cũng như cách điều khiển động cơ bước sao cho hiệu quả nhất. Show Nội dung1. Tìm hiểu khái niệm motor bướcTrước khi tìm hiểu về cách điều khiển động cơ bước, chúng ta cần nắm rõ khái niệm động cơ bước là gì? Đây là 1 loại động cơ có khả năng biến đổi các tín hiệu điều khiển ở dưới dạng các xung điện rời rạc biến thiên kế tiếp nhau trở thành các chuyển động ở góc quay hoặc các chuyển động của roto. Loại động cơ này có khả năng cố định roto của máy vào đúng các vị trí cần thiết. Động cơ bước giúp cố định roto của máy vào đúng các vị trí cần thiết Các thông số cơ bản để chọn được một mạch điều khiển động cơ bước 4 dây thích hợp gồm có:
2. Các đặc tính cơ bản cần nhớ của động cơ bướca) Đặc tính động của động cơ bướcĐặc tính tốc độ – mô men: Đặc tính này được xác định bởi động cơ cùng với bộ điều khiển, và nó cũng bị ảnh hưởng rất nhiều bởi loại thiết bị điều khiển mà bạn sử dụng. Đặc tính tải theo quán tính và tần số bắt đầu: Điều này cho thấy tần số khởi động cho phép của động cơ sẽ giảm khi tải quán tính của nó tăng lên. Các giá trị này còn được thay đổi theo tốc độ xung, nhưng động cơ bước vẫn không thể tuân theo tốc độ xung nếu nó vượt quá một điểm nhất định, vì như vậy sẽ dẫn đến việc đi sai bước. Đặc tính có độ rung: Khi điều khiển vi bước step motor, động cơ bước quay nhưng trên thực tế là thực hiện rất nhiều bước có phản hồi, mỗi bước còn được mô tả bởi các giai đoạn cụ thể, chi tiết. b) Đặc tính tĩnh của động cơ bướcĐặc tính mômen và góc: Khi điều khiển step motor, mối quan hệ giữa mức độ dịch chuyển góc của rôto và mômen sẽ tạo ra lực tác dụng lên trục động cơ, trong khi đó, động cơ còn được kích thích bởi một dòng điện định mức. Độ chính xác của góc: Trong điều kiện động cơ chạy không tải, nó sẽ có độ chính xác của góc trong vào khoảng 0,05˚. Độ chính xác góc của động cơ bước thông thường được biểu thị bằng độ chính xác của vị trí dừng. Độ chính xác của vị trí dừng: điều này thể hiện sự khác biệt giữa vị trí dừng động cơ theo mong muốn và vị trí dừng theo thực tế. Trong điều kiện thực tế của mạch điều khiển động cơ bước 6 dây, động cơ bước luôn tồn tại ma sát. Nếu tải trọng của ma sát không đổi thì góc dịch chuyển sẽ không đổi đối với tất cả mọi hoạt động một chiều. Tuy nhiên, trong khi hoạt động hai chiều, sai số góc có thể tăng lên gấp đôi. 3. Nguyên tắc điều khiển động cơ bước hoạt động như thế nàoCó thể áp dụng quy tắc bàn tay phải để điều khiển động cơ bước như sau: Nắm bàn tay phải, rồi đặt bàn tay sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều của dòng điện chạy qua các vòng dây. Khi đó, ngón tay cái choãi ra sẽ chỉ chiều của đường sức từ bên trong lòng ống dây. Nguyên lý hoạt động cơ bản của motor bước: Khi bạn cấp điện vào trong cuộn dây của stato, cuộn dây này sẽ đóng vai trò chính là một nam châm điện. Nó sẽ gây ra lực tác động, từ đó làm quay roto. Khi điều khiển động cơ bước 5 dây, quá trình thay đổi thứ tự cung cấp điện cho các cuộn dây của stato sẽ khiến cho trình tự quay của roto bị thay đổi. Việc thay đổi thứ tự của quá trình chuyển mạch sẽ căn cứ vào mạch điện tử. Có thể áp dụng quy tắc bàn tay phải để điều khiển động cơ bước 4. Sơ đồ và cách điều khiển động cơ bướcKhi nói đến cách điều khiển động cơ bước, các bạn sẽ thường nhắc đến cách mạch điều khiển động cơ bước 6 dây, 4 dây hoặc 5 dây,… Tuy nhiên, ở đây chúng ta sẽ đi tìm hiểu chi tiết hơn về gốc rễ của quá trình điều khiển động cơ bước ra sao, làm như thế nào, sử dụng phương pháp điều khiển gì hiệu quả nhất? Cần biết rằng, mỗi một loại động cơ bước thông thường sẽ có các đặc tuyến khác nhau, vì vậy cách điều khiển của từng loại cũng sẽ khác nhau. Tùy thuộc vào lực kéo (mô men lực) và tốc độ quay yêu cầu của motor bước mà chúng ta có thể thiết lập chương trình điều khiển động cơ bước sau đây:
Sơ đồ và cách điều khiển động cơ bước 5. Điều khiển động cơ bước dùng Code Arduino và A4988Để điều khiển động cơ bước Arduino, bạn cần chuẩn bị:
Sơ đồ chân của động cơ bước NEMA 17:
Cách điều khiển động cơ bước: Có 5 chế độ cho bạn lựa chọn, nếu bạn không muốn mạch điều khiển động cơ bước chạy đầy đủ 200 bước/ vòng. Tốt nhất, chúng ta nên chạy cho đầy đủ mà không cần quan tâm đến 3 chân này, sau đó sẽ điều chỉnh bước của chính động cơ trong hệ thống code. MS1 MS2 MS3 Microstep Resolution Low Low Low Full Step High Low Low ½ Step (Half Step) Low High Low ¼ Step (Quarter Step) High High Low 1/8 Step (Eighth Step) High High High 1/16 Step (Sixteenth Step)
Kết nối theo cặp pha của động cơ bước đến 2 cặp 1A - 1B và cặp 2A - 2B
Kết luận Thông qua bài viết trên đây, chúng tôi đã giới thiệu đến các bạn nguyên lý cũng như cách điều khiển động cơ bước dùng Arduino và A4988 driver. Các bạn cần chọn mua sản phẩm tại địa chỉ uy tín cũng như chú ý đọc thật kỹ các thông số của chúng trước khi sử dụng nhé. |