Wie viele Schrittmotoren können Arduino kontrollieren

Stepper -Motoren sind eine Art von DC -synchronen Motoren, die ihren Rotationszyklus in mehrere kleine Schritte unterteilt. Es gibt viele Anwendungen für sie, von 3D -Druckern bis hin zu CNC -Maschinen. Schrittmotoren sind wichtig, wenn Präzision und Genauigkeit beweglicher Objekte erforderlich sind. Mit Arduino können wir die Bewegung von Stepper Motor sehr leicht kontrollieren, was beim Aufbau mehrerer Robotikprojekte wie menschlichen Robotern hilft. Lassen Sie uns nun diskutieren, wie viele Schrittmotoren wir in ein einzelnes Arduino -Board integrieren können.

Steppermotoren mit Arduino

Steppermotoren können mit einem hohen Maß an Präzision kontrolliert werden, ohne dass ein Feedback -System erforderlich ist. Diese Motoren können ihren vollständigen Rotatory -Zyklus in mehreren kleinen diskreten Schritten entsprechend der vom Arduino Board empfangenen digitalen Eingaben unterteilen. Jeder digitale Impuls von Arduino kann die Motorbewegung der Schrittmotor in die Anzahl der Schritte oder der Bruchteil des vollständigen Zyklus ändern, der üblicherweise als als bezeichnet wird "Mikroschritt".

Im Allgemeinen fallen Schrittmotoren in zwei Kategorien:

• Bipolar
• Unipolar

Der Unterschied zwischen diesen beiden Motoren kann mit der Anzahl der Ausgangsdrähte untersucht werden, die sie haben. Unipolar Stepper kommt mit 4 Drähte, und es wird am meisten verwendet, während Bipolar Stepper -Motoren haben 6 Drähte Ausgabe.

Um diese Schrittmotoren zu kontrollieren, benötigen wir einen externen Motorfahrer. Diese Motorfahrer werden benötigt, weil Arduino den Strom nicht mehr zurückhalten kann 20 mA Und normalerweise nehmen Stepper -Motoren den Strom viel mehr als diese. Ein weiteres Problem ist Kickback, Schrittmotoren haben magnetische Komponenten; Sie werden weiterhin Strom erzeugen, selbst wenn die Leistung abgeschnitten wird, was zu genügend negativer Spannung führen kann, die das Arduino -Board beschädigen können. Kurzmotorische Treiber sind also erforderlich, um Steppermotoren zu kontrollieren. Einer der häufig verwendeten Motorfahrer ist die A4988 Modul.

Abbildung zeigt, dass ein unipolarer Schrittmotor mit A4988 Motor Triver Modul an Arduino angeschlossen ist:

Um mehr darüber zu erfahren, wie wir einen Schrittmotor mit Arduino anschließen können, klicken Sie hier.

Jetzt werden wir uns auf den Hauptteil bewegen, um herauszufinden, wie viele Steppers Motors Arduino unterstützen können.

Wie viele Schrittmotoren können Arduino kontrollieren

Arduino kann so viele Schrittmotoren steuern, wie Sie möchten, alles hängt von der Board ab, die wir verwenden, und die Anzahl der in einem Arduino -Board verfügbaren Eingangsausgangsnadeln. Arduino Uno hat insgesamt 20 E/A -Stifte, von denen 14 digitale und 6 analoge Stifte sind. Wir können jedoch auch analoge Pins verwenden, um einen Schrittmotor mit einem Motorfahrer zu fahren.

Mit dem A4988 Motor Triver Modul werden bis zu zwei Pins benötigt, um einen einzelnen Schrittmotor zu fahren. Dies bedeutet, dass Arduino Uno insgesamt 10 Steppers -Motoren auf einmal unterstützen kann. Die 10 Motoren enthalten auch die TX- und RX -Stifte auf dem Arduino -Board. Denken Sie daran. Um dies zu vermeiden, sollten Kommunikationsstifte kostenlos bleiben, sodass die serielle Datenübertragung jederzeit möglich sein kann.

Mehrere Schrittmotoren mit einem externen Motorfahrer

Ein einzelner Arduino kann mehrere Schrittmotoren kontrollieren. Es hängt alles davon ab, welches Motor -Fahrermodul wir mit Arduino verwenden. Arduino -Stifte spielen eine wichtige Rolle bei der Kontrolle mehrerer Steppermotoren.

Wie bereits erwähnt, hat es die Kapazität, bis zu 10 Motoren zu kontrollieren. Diese 10 Stepper -Motoren enthalten auch eine Verbindung bei seriellen Pins TX und RX. Während diese beiden Stifte verwendet werden, kann Arduino nicht mehr seriell mehr kommunizieren.

A4988 Motorfahrer unternimmt nur zwei Stifte und Dir. Diese Stifte reichen aus, um einen einzelnen Schrittmotor problemlos zu fahren. Wenn wir mehrere Stepper mit Arduino anschließen, benötigt jedes von ihnen ein separates Motor -Treibermodul.

Hier im Schaltplan unten haben wir 9 Stepper -Motoren mit dem A4988 -Modul angeschlossen. Alle nehmen zwei Kontrollstifte von Arduino.

Die Verwendung eines separaten Motor -Treibermoduls hat mehrere Vorteile:

• Der Motorfahrer kann die Trittlogik selbst steuern, die Arduino befreit, um eine andere Aufgabe zu erledigen.
• Verringerung der Gesamtverbindungen, was dazu führt, dass mehr Motoren über einen einzigen gesteuert werden
• Mit dem Motor -Treiber können Benutzer Motoren ohne Mikrocontroller steuern, indem Sie eine einzelne Quadratwelle verwenden.

Mehrere Schrittmotoren mit i2C -Protokollen zwischen zwei Arduino

Eine andere Möglichkeit, mehrere Schrittmotoren zu kontrollieren. I2C hat einen Vorteil von Master-Sklave Konfiguration, die es einem Gerät ermöglicht, viele ohne externe Peripheriegeräte und Drähte zu steuern. Durch die Verwendung von I2C können wir die Anzahl der Arduino -Boards erhöhen, die dazu führen, dass mehr Stifte bereitgestellt werden. Alle diese Stifte können Stepper -Motoren sehr leicht steuern.

Nach unten Diagramm veranschaulichen.

Zwei Arduino -Boards können mit Verwendung verbunden werden SDA Und Scl Stifte, die sich an analogen Stiften A4 bzw. A5 befinden. Auf diese Weise sind zwei Arduino-Boards in der Master-Slave-Konfiguration verbunden. Jetzt kann jede dieser Arduino -Boards 8 Stepper -Motoren unterstützen, die zwei Drahtpaare beseitigen, eines für die serielle Kommunikation und eine, die wir gerade für die I2C -Kommunikation verwendet haben.

Abschluss

Stepper -Motoren spielen eine wichtige Rolle bei der Gestaltung von Robotikprojekten. Einige Projekte könnten mehrere Schrittmotoren für ihre Funktionalität erfordern. Steuerung mehrerer Motoren kann auf verschiedene Weise möglich sein. Hier haben wir hervorgehoben, wie wir mehrere Schrittmotoren mit dem I2C -Protokoll und dem A4988 Motor Triver Modul steuern können.