راه اندازی استپر موتور با لانچ پد MSP430 (کنترل موتور پله ای)

در این آموزش یک استپر موتور را با استفاده از لانچ پد MSP430 کنترل خواهیم کرد.اگر در زمینه لانچ پد ها تازه وارد هستید، آموزش برنامه نویسی لانچ پد MSP430 با Energia را مشاهده کنید.

فیلم زیر به شما در درک نحوه کار این پروژه کمک میکند.

استپر موتور چیست و چگونه کار میکند ؟

مانند تمام موتورها ، موتورهای استپر نیز دارای استاتور و روتور هستند، اما برخلاف موتور DC معمولی ، استاتور از مجموعه های کویل جداگانه ای تشکیل شده است. تعداد سیم پیچ ها بر اساس نوع موتور پله ای متفاوت خواهد بود، اما بدانید که در یک موتور استپ روتور از قطب های فلزی تشکیل شده است و هر قطب توسط مجموعه ای از سیم پیچ در استاتور جذب می شود. نمودار زیر یک موتور استپ با 8 قطب استاتور و 6 قطب روتور را نشان می دهد.

اگر به کویل های استاتور نگاهی بیندازید، آنها جفت کویل چیده شده اند، مانند A و A یک جفت را و B و B نیز یک جفت کویل را تشکیل می دهند. بنابراین هر یک از این جفت کوئلها یک الکترومغناطیس تشکیل می دهند و می توانند با استفاده از مدار درایور بصورت جداگانه انرژی بگیرند. هنگامی که یه سیم پیچ انرژی وارد می شود ، به عنوان آهنربا عمل می کند و قطب روتور با آن هم تراز می شود. هر بار که روتور می چرخد ​​تا خودش را تنظیم کند تا با استاتور تراز شود، آن را یک مرحله می نامند. به طور مشابه با انرژی دادن به کویل ها در یک دنباله می توانیم موتور را در پله های کوچک بچرخانیم تا یک چرخش کامل انجام شود.

بحث استپر موتور ها بسیار پیچیده است به همین دلیل اگر میخواهید به طور کامل با استپر موتور ها آشنا شوید مطلب زیر را بخوانید :

• استپر موتور چیست ؟ 

مدار اتصال استپر موتور به لانچ پد MSP430

تصویر زیر مدار اتصال استپر موتور به لانچ پد MSP430 را نشان میدهد. سیم قرمز استپر به PIN5 از IC متصل نمی شود. زیرا باید به 5 ولت متصل شود.

IC درایور موتور ULN2003

از این IC برای رانندگی موتور مطابق پالس های دریافت شده از میکروکنترلر استفاده می شود. در زیر نمودار تصویر ULN2003 آمده است:

پین IN1 تا IN7 پین های ورودی هستند و OUT 1 تا OUT 7 پین های خروجی هستند. COM به ولتاژ مثبت منبع برای دستگاههای خروجی داده می شود.

قطعات مورد نیاز

1. MSP430
2. موتور استپر 35BYJ46 یا 28-BYJ48
3. IC موتور درایور ULN2003

ما کد خود را با استفاده از Energia IDE خواهیم نوشت. این کامپایلر مانند Arduino IDE است و استفاده از آن آسان است.

توضیحات کد کنترل موتور پله ای با MSP430

قبل از شروع برنامه نویسی با MSP430 ، بگذارید درک کنیم که باید در داخل برنامه چه کاری اتفاق بیفتد. ما از روش دنباله 4 مرحله ای استفاده خواهیم کرد بنابراین برای انجام یک چرخش کامل چهار مرحله انجام خواهیم داد. A ، B ، C و D را به عنوان چهار سیم پیچ در نظر بگیرید.

کد کامل در انتهای صفحه قرار داده شده است در اینجا بعضی از قسمت های کد را بررسی میکنیم.

پیشنهاد میکنم آموزش کنترل استپر موتور با آردوینو را نیز مشاهده کنید.

تعداد مراحل در هر چرخش برای موتور پله  ای ما 32 محاسبه شد. از این رو ما مطابق شکل زیر وارد می کنیم.

const int STEPS = 32;

در مرحله بعد باید پین ​​هایی را که موتور پله ای را به آنها وصل کرده ایم مشخص کنیم.

Stepper myStepper (STEPS, 6, 7, 8, 9);

از آنجا که ما از کتابخانه Stepper استفاده می کنیم ، می توانیم سرعت موتور را با استفاده از خط زیر تنظیم کنیم. این سرعت می تواند بین 0 تا 200 برای موتورهای پله ای 35BYJ46 باشد.

Mystepper.setSpeed(200);

حال برای حرکت موتور در یک مرحله می توان از خط زیر استفاده کرد.

myStepper.step(STEPS);

از آنجا که ما 32 مرحله و 64 را به عنوان نسبت دنده داریم که باید 2048 (32 * 64 = 2048) حرکت کنیم ، تا یک چرخش کامل انجام شود.

کد کامل

کد کامل پروژه کنترل استپر موتور با لانچپد MSP430 در باکس زیر قرار داده شده است.

#include <Stepper.h>

const int STEPS = 32; 
Stepper myStepper(STEPS, 6,7,8,9);  
          
void setup() {
  myStepper.setSpeed(200);
}

void loop() {
  myStepper.step(STEPS);
}

اینگونه است که میتوانید یک استپ موتور را با استفاده از لانچ پد MSP430 کنترل کنید.