文章目錄
- 日常·嘮嗑
- 一、雙線軌絲桿式升降
- 二、42步進電機
- 1、常見問題
- 2.型號引數
- 三、A4988驅動模塊
- 四、程式設計
- 1、C語言（51單片機）
- 2、Python（STM32）
- 3、Verilog（FPGA）
日常·嘮嗑
3月份在做智能剝殼機的時候，就遇到了絲杠問題，想著通過擠壓的方式把堅果的外殼壓碎，但那時候對絲杠原理還不是很理解，最后不了了之，現在省電，需要給車子做一個升降臺，再一次回到了曾經沒有攻克的難題……
一、雙線軌絲桿式升降
雙線軌絲桿式升降一般由步進電機，T8絲桿，聯軸器，上下軸承片，導軌及軸承座組成，這種組合，一般承重能力強，精度高，多用于3D列印機或者高精度機床等等，（汽修廠升降的升降機與這個結構也有異曲同工之妙）雙線軌絲桿式升降臺如下圖所示：
某寶的上的配套升降臺（有效行程1米）價格一般在400左右，較為昂貴，但是性能穩定，無需經過多次除錯就可以直接用，我做的專案，升降距離不需要太長，且要求整個機構體積較小，所以我利用零件自己組裝，
T8絲桿：
42步進電機（6線）：
A4988驅動模塊：
聯軸器：
成果圖： 有點丑，不過還好經過多次測驗能用，
二、42步進電機
1、常見問題
初次接觸步進電機肯定會有很多疑問，比如4線步進電機與6線步進電機的差別，該如何接線，步進電機的電壓該怎么解決，12V可以嗎（第一次接觸，我朋友跟我說，電機功率很大，90W，并且電壓要30V，比賽要帶上電源器，我當場人就傻），像我第一次接觸就一直在糾結用什么驅動模塊（當時我了解的就只有TB6600，可是這東西太大了啊），后來了解到了拇指大的A4988一樣可以實作驅動，
2.型號引數
(42BYGH) 兩相四線步進電機，步距角為 1.8 °， 200 個脈沖轉動一圈，（這個引數很重要！！！下面寫程式需要用到）下圖為電機與模塊接線（這個圖是與Arduino接線，但是與別的板卡接線是一樣的）：
三、A4988驅動模塊
A4988 是一款帶轉換器和過流保護的 DMOS 微步驅動器，該產品可在全、半、1/4、1/8 及 1/16 步進模式時操作雙極步進電動機，輸出驅動性能可達 35 V 及 ±2 ，A4988 包括一個固定關斷時間電流穩壓器，該穩壓器可在慢或混合衰減模式下作業，轉換器是 A4988 易于實施的關鍵，只要在“步進”輸入中輸入一個脈沖，即可驅動電動機產生微步，無須進行相位順序表、高頻率控制行或復雜的界面編程，A4988 界面非常適合復雜的微處理器不可用或過載的應用，
麻雀雖小五臟俱全，雖然模塊只有拇指大，我對引腳做了筆記，下面看看每個引腳的名稱及作用，
1、STEP 、 DIR 分別連接單片機的兩個控制埠； EN 可以使用單片機埠控制，也可以直接連接 GND 使能；
2、 MS1 、 MS2 、MS3 按照上一節“步進模式設定”，接高低電平，設定步進模式，來選擇不同的步距角， 設定脈沖的頻率，來控制旋轉速度，步進電機走一步是1.8度，一圈就是200步，例如使用1/16步進，則需要走3200步才等于一圈，
3、 2B 、2A 、 1A 、 1B 分別接步進電機紅、藍、黑、綠線， VMOT 、 GND 接 12V
4、左右直流電源（電壓大小更具步進電機不同，選擇合適電壓），VDD 、 GND 接 3.3V 或 5V ，
5、 sleep，reset：通常短接；
長篇大論講了一堆，主要是想讓大家看懂這個模塊的具體功能，但是實際運用中，如果，不是特別精細的控制，可以直接選擇全步進的作業方式（MS1,MS2,MS3，三個引腳全部懸空，即為全步進模式，那樣的話就只要控制STEP,DIR兩個引腳即可）
四、程式設計
1、C語言（51單片機）
#include"reg52.h"
#include <intrins.h>
sbit dir=P1^0;
sbit step=P1^1;
#define uint unsigned int
void Delay_xms(uint x);
void Delay1000us() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j;
_nop_();
i = 2;
j = 199;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
void Delay_xms(uint x)
{
uint i,j;
for(i=0;i<x;i++)
for(j=0;j<112;j++);
}
void main()
{
uint x,y;
dir=1;//電機正轉
for( y = 0; y<6; y++) { //修改y值可以改變電機轉的圈數
for( x = 0; x <=200; x++) { //一個圈200個脈沖
step=1;
Delay1000us();
step=0;
Delay1000us();
}
}
Delay_xms(1500);
dir=0;//電機反轉
for( y = 0; y<6; y++) {
for( x = 0; x <=200; x++) {
step=1;
Delay1000us();//時間長短會影響電機運動
step=0;
Delay1000us();
}
}
Delay_xms(1500);
2、Python（STM32）
from pyb import Pin, delay
p_dir = Pin('Y1', Pin.OUT_PP)
p_step = Pin('Y2', Pin.OUT_PP)
while True:
p_dir.high
for y in range(0, 6):
for x in range(0, 201):
p_step.high()
pyb.udelay(1000)
p_step.low()
pyb.udelay(1000)
pyb.delay(1500)
p_dir.low
for y in range(0, 6):
for x in range(0, 201):
p_step.high()
pyb.udelay(1000)
p_step.low()
pyb.udelay(1000)
pyb.delay(1500)
3、Verilog（FPGA）
module A4988(
//input
input sys_clk, //時鐘信號50Mhz
input sys_rst_n, //復位信號
//output
output reg dir, // 電機轉動方向
output reg step //電機脈沖信號
);
endmodule
注： 3點56分，實在太困了，Verilog的程式留著下次再更新（就當留個彩蛋，哈哈哈），還有一些需要注意地方，可能一時沒想到，也留著下次一起更新，
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