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Sensortile评测----平坦度测量之42步进电机调试

2023-06-26
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[导读]
项目需求，动作部分需要步进电机参与，去年论坛送的3D打印机还在，那就用A4988驱动模块和42步进电机了。一、模块介绍： 1、步进电机： 1>步进电机：在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号

项目需求，动作部分需要步进电机参与，去年论坛送的3D打印机还在，那就用A4988驱动模块和42步进电机了。
一、模块介绍：

1、步进电机：
1>步进电机：在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度。

图1 四线两相步进电机原理图

2〉42步进电机
42意思是说安装机座宽42mm，如下图

图2 42步进电机机械图

其额定转矩为0.5Nm。

2、A4988步进电机驱动模块

图3 A4988IC功能框图

A4988一个带转换器和过流保护功能的DMOS（vertical double-diffused MOSFET）微步驱动芯片。

其MS1/2/3是模式选择逻辑引脚，共有五种不同的步进模式（全、半、1/4、1/8、1/16），模式根据应用精度选择，其具体介绍见官方datasheet。

图4 模式逻辑表

图5 时序图

下面是A4988在3D打印机应用中的经典模块电路

图6 3D打印RAMPS1.4电路中的驱动模块

RAMPS1.4电路板中，MS1/2/3、reset和sleep引脚被上拉，step、enable和dir，以及OUT1A、OUT1B、OUT2A、OUT2B引脚外留。

二、用Arduino开发板调试驱动块：

开发板用的是ATmega2560 R3，驱动模块的dir、step、enable分别接于开发板的28、26、24接口，前面说过A4988的模式，网上查来说，在全模式下，转一圈要200个步进值或一个步进1.8°，而我们的板子是在1/16的模式下，即转一圈需要16*200个步，这里的1步指的是step引脚的一个周期方波，方波的周期决定了旋转的速度，而总的步进数决定了旋转的角位移，两者其实耦合，不纠结了，经测试方波的周期在300us至1600us之间电机运行稳定。

下面是这次调试的代码：

char Dir=28;
char Step=26;
char Enable=24;
//MS1/2/3 5V
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(Enable,OUTPUT); // Enable
pinMode(Step,OUTPUT); // Step
pinMode(Dir,OUTPUT); // Dir
digitalWrite(Enable,LOW); // Set Enable low
//digitalWrite(Dir,HIGH); // Set Dir high
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(Dir,HIGH); // Set Dir high 正转
for(int x = 0; x < 3200; x++)
{
digitalWrite(Step,HIGH); // Output high
delayMicroseconds(800); //
digitalWrite(Step,LOW); // Output low
delayMicroseconds(800); //
}
delay(5000);
digitalWrite(Dir,LOW); // Set Dir low 反转
for(int x = 0; x <3200; x++)
{
digitalWrite(Step,HIGH); // Output high
delayMicroseconds(800); //
digitalWrite(Step,LOW); // Output low
delayMicroseconds(800); //
}
delay(5000); // pause five second
}

复制代码

三、总结：

此次调试唯一经验就是，一定不忘以前养成的程序编写习惯，切记，下面来说说这次遇到的坑，

首先、是第二次玩Arduino，对其编辑、编译器和代码书写要求没有任何好感，个人感觉。

其次、犯了一个很没程序素养的问题，程序是先让电机正转一圈，延迟5s后再反转一圈，如此轮回，结果一直在正转，怪了，什么鬼？于是拿着表测了一下方向控制脚，发现的确没有执行到这一步，看了半天没看出来，于是就回头去测电路板，排除硬件的影响，任然无效，于是从程序for循环开始排查，是不是步数转多了，电机剩磁太大，老死机的经验，就慢慢改步数，从3200改到了100，发现改到150时还是一样，但改到100时可以反转了，聪明的你知道是什么原因了吧，差不多找着你了，于是改到了126发现可以反转，又改到了130不反转，好家伙，x溢出了！！！，？？？恩，无缘无故你溢出个球，x怎么是char类型的，我明明定义的是int啊，于是想了想，当初定义了一个全局变量x，char类型的，写for的时候为了省事，就用了它，这回是哭笑不得，好吧，老了，记性太差，改回来后，ok了，觉得好笑，写这麽多，大家一起笑笑undefined。

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