PC A PICAXE 08M2

KROKOVÝ MOTOREK

Vágner Vlastimil

Přípravek umožňuje ovládat krokový motorek modulem A4988 řízeným mikroprocesorem PICAXE 08M2, zadávání hodnot pro krokový motorek je z počítače PC. Modul se k počítači PC připojuje na sériový port COM nebo pomocí redukce USB/COM, přípravek může posloužit pro inspiraci při vlastních pokusech. Tento modul umožňuje využít PICAXE k dalšímu z pokusů které jsou popsány v [1].

POPIS PŘÍPRAVKU

Přípravek zapojený dle schéma na Obr.č.01 je společně s modulem A4988 včetně krokového motorku napájen napětím 5V DC toto napětí je stabilizováno IO 7805, (schéma zapojení stabilizace s IO 7805 je dle továrního zapojení vstup a výstup IO 7805 je proti rozkmitání blokován keramickými kondenzátory 100nF). Modul PICAXE je osazený JUMPEREM JP1 kterým se propojuje programovací vstup mikroprocesoru označený „PIN2“. Při programování mikroprocesoru se propojí vstupy na JP1 č.1 a 2 což umožní nahrání programu do mikroprocesoru z PC, po naprogramování se přepojí propojka na JP1 na pozice 2 a 3, PIN2 je pak trvale připojený přes rezistory 22K a 10K na záporný napájecí pól(-). Propojením PINŮ na JUMPERU JP1 na pozici 2 a 3 jsou do mikroprocesoru na pinu označeném „PIN3“ nahrávány data pro ovládání krokového motoru, vstup „PIN3“ je na JUMPER JP1 připojen přes odporový dělič z rezistoru 22K a rezistoru 10K. Přípravek je pro jednoduchost zapojení vyroben na univerzální vrtané destičce, pro mikroprocesor je použita patice pro snadnou výměnu a použití mikroprocesoru v jiné aplikaci. DPS modulu A4988 je osazena konektorovými kolíky které jsou zasunuty do dutinkových lišt osazených na DPS (tovární výroba) určené pro tyto moduly dále je na DPS osazen konektor pro připojení krokového motorku, konektor pro napájení modulu, konektor pro napájení krokového motorku a tří segmentový DIL spínač pro volbu kroků. Vývod mikroprocesoru označený „PIN1“ je propojený s PINEM na DPS s osazeným modulem označeným „STEP“ (vstup pulsů), vývod mikroprocesoru označený „PIN2“ je propojený s PINEM na modulu A4988 označeným „DIR“ (změna smyslu otáčení). Moduly A4988 pro ovládání bipolárních krokových motorků používám v současnosti raději než podobné moduly vyrobené z integrovaných obvodů L297 a L298 i když každý z modulů má své pro a proti.

MODUL A4988

Jde o modul určený pro ovládání krokových motorků, k modulu je možné připojit krokové motorky které mají vyvedeny čtyři vodiče, šest vodičů, nebo osm vodičů, krokové motorky mohou být napájeny napětím od +8VDC do +35VDC, napájení elektroniky může být v rozsahu +3VDC do +5VDC vyšší napětí jak +5.5VDC obvod ZNIČÍ. krokové motorky s vyvedenými pěti vodiči NELZE POUŽÍVAT!!!. Modul umožňuje provozovat krokový motorek ve čtyřech modech které se nastavují na vstupech MS1, MS2, MS3 mód celý krok, 1/2 krok ze základního kroku, mód 1/4 krok ze základního kroku, mód 1/16 ze základního módu. MS1 = GND, MS2 = GND, MS3 = GND mód celý krok, MS1 = VDD, MS2 = GND, MS3 = GND mód 1/2 ze základního kroku, MS1 = GND, MS2 = VDD, MS3 = GND mód 1/4 ze základního kroku, MS1 = VDD, MS2 = VDD, MS3 = VDD mód 1/16 ze základního kroku. Jako první po propojení krokového motorku s modulem A4988 a poté připojením napájecího napětí v nastaveném módu „CELÝ KROK“ a bez signálu na vstupu „STEP“změříme protékající proud vinutím krokového motorku který může být maximálně 1A na jednu fázi, VÍCE INFORMACÍ JE V DOKUMENTACI K MODULU.

POUŽITÍ POČÍTAČE

Důvod použití počítače pro zadávání hodnot do PICAXE je ten že do proměnných které jsou použity v programu krokový motorek.bas pro hodnoty puls, pauza a dalších se zadávají hodnoty tak dlouho dokud se rotor krokového motorku netočí plynule atd.. To znamená že po každé změně hodnoty v proměnné bez použití počítače by se musel v programovacím EDITORU pro PICAXE smazat program a znovu nahrát program s upravenými hodnotami v proměnných pak znovu odzkoušet zda je chod rotoru krokového motorku plynulejší a točí se volně atd.. Použitím počítače pro zadávání hodnot se do PICAXE v programovacím EDITORU také nahraje program pro krokový motorek který se již ale NEPŘEHRÁVÁ, pouze se mění hodnoty pro proměnné v programu nahraném do PICAXE na ovládání krokového motorku. Tyto hodnoty do proměnných se zadávají v terminálu napsaném pro PICAXE na ovládání AA4988 mikroprocesorem PICAXE 08M2.

PROGRAM K POČÍTAČI

Program má název TERMINAL PICAXE.EXE je uložen v adresáři PROGRAMY S PODADRESÁŘEM „POČÍTAČ“, program pro mikroprocesor s názvem KROKOVY MOTOREK.BAS je v podadresáři „PICAXE“.

POPIS PROGRAMU A TLAČÍTEK TERMINAL PICAXE : Po spuštění programu jako první zvolíme sériový port, po volbě portu zvolíme komunikační rychlost TUTO MUSÍME ZVOLIT SHODNOU S RYCHLOSTÍ ZADANOU V MIKROPROCESORU ZDE VOLÍME RYCHLOST 9600Bd, POKUD BY SE ZADALA JINÁ RYCHLOST PROGRAM BY ODESÍLAL DO PICAXE HODNOTY KTERÉ BY ALE PICAXE ŠPATNĚ VYHODNOCOVAL!!!.

TLAČÍTKO OTEVŘÍT COM : Kliknutím myši na tlačítko otevřeme COM pro komunikaci s PICAXE po zadání hodnot „volby portu, komunikační rychlosti.

TLAČÍTKO SMAZAT ZÁPIS : Kliknutím myši na tlačítko smažeme data v okně „ZÁPIS DO PICAXE“

TLAČÍTKO SMAZAT ČTENÍ : Kliknutím myši na tlačítko smažeme data v okně „ČTENÍ Z PICAXE“

TLAČÍTKO SMAZAT VŠE : Kliknutím myši na tlačítko smažeme data v oknech „ZÁPIS DO PICAXE A ČTENÍ Z PICAXE“.

TLAČÍTKO UKONČIT PROGRAM : Kliknutím myši na tlačítko ukončíme program stejně tak jako když klikneme tlačítkem myši na „X“ v horní liště před ukončením je uzavřen COM PORT a tím je umožněno tento používat jinými aplikacemi.

PROGRAM VYUŽÍVÁ KNIHOVNU RS232.DLL KTERÁ MUSÍ BÝT UMÍSTĚNA SPOLEČNĚ S PROGRAMEM VE STEJNÉM ADRESÁŘI.

OVLÁDÁNÍ MODULU PICAXE PROGRAMEM

Po propojení modulu PICAXE s modulem osazeným A4988 ke kterému máme připojen zkoušený krokový motorek a počítačem spustíme na počítači program a po zadání COM PORTU, komunikační rychlosti klikneme myší na tlačítko „OTEVŘÍT COM“ poté myší klikneme do levého horního okna „ZÁPIS DO PICAXE“ kde poté začne mrkat kursor. Nyní zapneme napájení modulu a v okně „ČTENÍ Z PICAXE“ se zobrazí „zadej délku pulsu“ do okna „ZÁPIS DO PICAXE“ zadáme hodnotu 50 (možnost zadání hodnoty je 1 až 255) a stiskneme klávesu „ENTER“, nyní se v okně „ČTENÍ Z PICAXE“ zobrazí „zadej délku pausy“ do okna „ZÁPIS DO PICAXE“ zadáme hodnotu 50 (možnost zadání hodnoty je 1 až 255) a stiskneme klávesu „ENTER“. Nyní se v okně „ČTENÍ Z PICAXE“ zobrazí „zadej počet kroků“. Do okna „ZÁPIS DO PICAXE“ zadáme hodnotu 200 (možnost zadání hodnoty je 1 až 255) a stiskneme klávesu „ENTER“, nyní se v okně „ČTENÍ Z PICAXE“ zobrazí „zadej počet opakování“ do okna „ZÁPIS DO PICAXE“ zadáme hodnotu 1 až 255 a stiskneme klávesu „ENTER“ (tato hodnota znamená celkový počet otáček). Nyní se v okně „ČTENÍ Z PICAXE“ zobrazí „OBA SMĚRY 1, JEDEN SMĚR 0 do okna „ZÁPIS DO PICAXE“ zadáme hodnotu „1“ pokud chceme aby se motorek točil oběma směry nebo zadáme hodnotu „0“ pokud chceme aby se motorek točil jedním směrem a stiskneme klávesu „ENTER“. Po tomto zadání se v okně „ČTENÍ Z PICAXE“ zobrazí MOTOR CHOD po dosažení zadaného počtu opakování a volbě oba směry se v okně „ČTENÍ Z PICAXE“ zobrazí „ZMĚNA OTÁČENÍ“ kdy po dosažení zadaného počtu opakování se v okně „ČTENÍ Z PICAXE“ zobrazí „NOVÉ ZADÁNÍ 1, KONEC 0“ pokud nyní zadáme hodnotu „1“ máme možnost zadat všechny hodnoty znovu, pokud zadáme „0“ program se ukončí. Volba „1“ umožní zadávat jiné hodnoty tak abychom dosáhli plynulého a klidného chodu krokového motorku. Po zjištění hodnot za délku pulsu a délku pausy víme jaké hodnoty pak zadáváme v aplikaci kde bude použit odzkoušený krokový motorek s PICAXE. Pokud chceme opakovat nové zadání parametrů je vhodné kliknout myší na tlačítko „SMAZAT ZÁPIS“ poté kliknout myší na tlačítko „SMAZAT ČTENÍ“, nyní myší kliknout do levého horního rohu v okně „ZÁPIS DO PICAXE“ a zadat „1“ a stisknout klávesu „ENTER“. Nyní se v okně „ČTENÍ Z PICAXE“ budou opět zobrazovat popisy co se zadává. Hodnoty uvedené v příkladu a zvýrazněné jsou pro motorek který používám a jde o krokový motorek SANYO DENKI 103H548-04500 pro jiný typ je nutné zkusmo zadávat hodnoty dokud se rotor motorku nebude točit plynule. Pouze dvě důležité hodnoty za DOBA PULSU a DOBA PAUSY jsou tyto v programu pro PICAXE v mikrosekundách při hledání vhodných hodnot je vhodné za počet kroků zadávat při úhlu 1.8° na jeden krok počet kroků do 200. A hodnotu za DOBU PULSU zadávat od 1 do 100 stejnou hodnotu nebo větší-menší zadáváme i za DOBU PAUSY.

Volba komunikační rychlosti PC – PICAXE 08M2

Otevření COM PORTU na PC

Zadané parametry do PICAXE 08M2 pro ovládání krokového motorku

Modul A4988 a deska DPS s konektory pro zasunutí modulu s A4988

Modul PICAXE 08M2 osazený na univerzální destičce

Testování modulů s krokovým motorkem a počítačem PC

případné dotazy zodpovím na :

vagnervlastimil@seznam.cz

Použité prameny :

Datasheet k modulu A4988

Popis mikroprocesoru PICAXE 08M2 ročník PE2012, PE2013

Burkhart Kainka Elektronika s podporou PC Visual Basic v praxi

[1] www.mojeelektronika.mzf.cz články PC A PICAXE O8M2