पिक्चर माइक्रोकंट्रोलर के साथ इंटरफेसिंग स्टेपर मोटर

स्टेपर मोटर एक विशेष रूप से डिजाइन की गई मोटर है जो चरणों में घूमती है। स्टेपर मोटर की गति उस पर लागू विद्युत सिग्नल की दर पर निर्भर करती है। विभिन्न पैटर्न स्टेपर मोटर की दिशा और रोटेशन प्रकार को नियंत्रित कर सकते हैं। मुख्य रूप से दो प्रकार के स्टेपर मोटर्स उपलब्ध हैं, यूनिपोलर और बाइपोलर । एकध्रुवीय संचालित करने के लिए आसान है, नियंत्रण और भी आसान है। यहाँ इस ट्यूटोरियल में हम Stepper Motor को PIC Microcontroller PIC16F877A से जोड़ रहे हैं।

हम इस परियोजना के लिए 28BYJ-48 स्टेपर मोटर का उपयोग कर रहे हैं जो सस्ती और आसानी से उपलब्ध है। यह 5V डीसी एकध्रुवीय स्टेपर मोटर है। हम इस मोटर के साथ उपलब्ध एक मॉड्यूल का भी उपयोग कर रहे हैं जिसमें ULN2003 स्टेपर मोटर ड्राइवर आईसी शामिल है। ULN2003 एक डार्लिंगटन पेयर सरणी है, जो इस मोटर को चलाने के लिए उपयोगी है, क्योंकि PIC माइक्रोकंट्रोलर ड्राइव करने के लिए पर्याप्त वर्तमान प्रदान नहीं कर सकता है। ULN2003A 600mA की चरम धारा के साथ लोड के 500mA को ड्राइव करने में सक्षम है ।

स्टेपर मोटर:

चलो डेटाशीट से 28BYJ-48 स्टेपर मोटर के विनिर्देश देखें ।

स्टेपर मोटर को कैसे घुमाएं:

यदि हम डेटाशीट देखते हैं तो हम पिन-आउट देखेंगे।

मोटर के अंदर दो केंद्र टैप किए गए कॉइल उपलब्ध हैं। लाल तार दोनों के लिए सामान्य है जो VCC या 5V से जुड़ा होगा ।

अन्य 4 तार गुलाबी, लाल, पीले और नीले विद्युत सिग्नल के आधार पर रोटेशन को नियंत्रित करेंगे। इसके अलावा, आंदोलन के आधार पर, इस मोटर को 3 चरणों का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है। फुल ड्राइव मोड, हाफ ड्राइव मोड और वेव ड्राइव मोड ।

स्टेपर मोटर के तीन ड्राइविंग मोड:

पूर्ण ड्राइव: यदि एक समय में दो स्टेटर इलेक्ट्रोमैग्नेट एनर्जेटिक होते हैं, तो मोटर फुल-ड्राइव अनुक्रम मोड के रूप में संदर्भित पूर्ण टोक़ पर चलेगा।

कदम	नीला	गुलाबी	पीला	संतरा
1	1	1	०	०
२	०	1	1	०
३	०	०	1	1
४	1	०	०	1

हाफ-ड्राइव: जब वैकल्पिक रूप से एक और दो चरण सक्रिय होते हैं, तो मोटर आधे ड्राइव मोड में चलेगी। इसका उपयोग कोणीय संकल्प को बढ़ाने के लिए किया जाता है। ड्राबैक इस आंदोलन में कम टॉर्क उत्पन्न होता है।

कदम	नीला	गुलाबी	पीला	संतरा
1	1	०	०	०
२	1	1	०	०
३	०	1	०	०
४	०	1	1	०
५	०	०	1	1
६	०	०	०	1
।	1	०	०	1
।	1	०	०	०

वेव ड्राइव: इस मोड में, एक स्टेटर इलेक्ट्रोमैग्नेट चालू होता है। इसका फुल-ड्राइव मोड 4 चरणों के समान है। यह कम टॉर्क के साथ कम बिजली की खपत करता है।

कदम	नीला	गुलाबी	पीला	संतरा
1	1	०	०	०
२	०	1	०	०
३	०	०	1	०
४	०	०	०	1

हमने पूर्व में अन्य माइक्रोकंट्रोलर्स के साथ स्टेपर मोटर को बाधित किया है:

स्टेपर मोटर को बिना किसी माइक्रोकंट्रोलर के भी नियंत्रित किया जा सकता है, इस स्टेपर मोटर ड्राइवर सर्किट को देखें।

ULN2003 स्टेपर मोटर ड्राइवर:

आइए ब्रेक आउट बोर्ड को समझते हैं जिसमें ULN2003 आईसी शामिल है । पिन को समझना महत्वपूर्ण है।

पीला भाग कनेक्ट करने के लिए प्रयोग किया जाता है मोटर, लाल भाग एक दिखा रहा है जम्पर, यह महत्वपूर्ण है के रूप में यह मोटर के लिए freewheeling डायोड संरक्षण सक्षम हो जाएगा जम्पर करने के तरीके । गुलाबी इनपुट के लिए है माइक्रोकंट्रोलर कनेक्शन ।

हम मोटर को घड़ी की दिशा में पूर्ण ड्राइव मोड में घुमाएंगे और फिर से इसे एंटी-क्लॉकवाइज दिशा में वेव ड्राइव मोड के साथ घुमाएंगे। अंत में प्रदर्शन वीडियो देखें ।

आवश्यक घटक

1. Pic16F877A
2. प्रोग्रामिंग किट
3. ब्रेड बोर्ड
4. 20 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल
5. 33pF डिस्क कैपेसिटर - 2 पीसी
6. 4.7k रोकनेवाला
7. बर्ग तार और पिन
8. ULN2003A ब्रेकआउट बोर्ड के साथ 28BYJ-48 स्टेपर मोटर।
9. कनेक्ट करने के लिए अतिरिक्त तार
10. 500V रेटिंग के साथ 5V पावर सप्लाई यूनिट या वॉल एडॉप्टर

सर्किट आरेख और स्पष्टीकरण

सर्किट आरेख में, बाईं ओर PIC16F877A दिखाई दे रहा है और दाईं ओर ULN2003A कनेक्शन दिखाई दे रहा है। ULN2003 और स्टेपर मोटर हिस्सा ब्रेकआउट बोर्ड के अंदर है।

ब्रेकआउट बोर्ड से माइक्रोकंट्रोलर यूनिट के लिए कनेक्शन होगा-

A. IN1 => पिन 33

B. IN2 => पिन 34

C. IN3 => पिन 35

D. IN4 => पिन 36

मैंने सभी घटकों और आपके हार्डवेयर को कनेक्ट किया है जिससे Stepper मोटर को PIC माइक्रोकंट्रोलर के साथ घुमाया जा सके ।

अगर आप PIC Microcontroller के साथ शुरू करने के साथ हमारे PIC माइक्रोकंट्रोलर ट्यूटोरियल का पालन करने की तुलना में PIC माइक्रोकंट्रोलर के लिए नए हैं।

कोड स्पष्टीकरण

इस पीआईसी आधारित स्टेपर मोटर ड्राइवर के लिए पूर्ण कोड इस ट्यूटोरियल के अंत में डिमॉन्स्ट्रेशन वीडियो के साथ दिया गया है । हमेशा की तरह पहले, हमें पिक माइक्रोकंट्रोलर में कॉन्फ़िगरेशन बिट्स सेट करने की आवश्यकता है और फिर शून्य मुख्य फ़ंक्शन के साथ शुरू करें ।

ये माइक्रोकंट्रोलर यूनिट और लाइब्रेरी हेडर फ़ाइलों के कॉन्फ़िगरेशन बिट्स के लिए मैक्रो हैं।

#define _XTAL_FREQ 200000000 // क्रिस्टल फ़्रिक्वेंसी, देरी में इस्तेमाल की जाने वाली #define स्पीड 1 // स्पीड रेंज 10 से 1 10 = सबसे कम, 1 = सबसे ज्यादा #define स्टेप्स 250 // कितना कदम लगेगा #ffine क्लॉकवाइज 0 // क्लॉकवाइज दिशा मैक्रो #define anti_clockwise 1 // एंटी क्लॉकवाइज़ दिशा मैक्रो

पहली पंक्ति में हमने क्रिस्टल फ्रीक्वेंसी को परिभाषित किया था जो कि विलंबित दिनचर्या के लिए आवश्यक है। अन्य मैक्रो का उपयोग उपयोगकर्ता से संबंधित विकल्पों को परिभाषित करने के लिए किया जाता है।

यदि आप कोड देखते हैं, तो घड़ी-वार और एंटी-क्लॉकवाइज दिशा के साथ तीन मोड में मोटर चलाने के लिए तीन फ़ंक्शन परिभाषित हैं । यहाँ तीन कार्य हैं:

1. शून्य full_drive (चार दिशा)

2. शून्य आधा_ड्राइव (चार दिशा)

3. शून्य wave_drive (चार दिशा)

नीचे दिए गए पूर्ण कोड में इन कार्यों की परिभाषाएं देखें:

अब शून्य मुख्य कार्य में, हम चरणों के आधार पर फुल-ड्राइव मोड का उपयोग करके मोटर को दक्षिणावर्त चला रहे हैं और कुछ सेकंड की देरी के बाद हम फिर से वेव ड्राइव मोड का उपयोग करके मोटर को एंटी-क्लॉकवाइज घुमाते हैं।

शून्य मुख्य (शून्य) { system_init (); जबकि (1) { / * पूर्ण ड्राइव मोड में मोटर को दक्षिणावर्त चलाएं * / (int i = 0; i) के लिए { full_drive (दक्षिणावर्त); } Ms_delay (1000); / * ड्राइव लहर ड्राइव मोड वामावर्त में मोटर * / के लिए (int i = 0; मैं { wave_drive (anti_clockwise); // full_drive (anti_clockwise); } ms_delay (1000); } }

यह है कि हम PIC माइक्रोकंट्रोलर के साथ स्टेपर मोटर को कैसे घुमा सकते हैं। स्टेपर मोटर्स सीएनसी मशीनों, रोबोटिक्स और अन्य एम्बेडेड अनुप्रयोगों में बहुत उपयोगी हैं।