Arduino半步步進電機驅動器L298N

NEMA 17 步進器

對于這個項目，我們使用 NEMA 17 格式的雙極步進電機。它有 200 步（每步 1.8 度），但使用半步驅動需要 400 步轉一圈。每個線圈的最大電流為 0.75A，我們通過 SenseA 以 1.65V/Amp 測量 CoilA 上的電流。

軟件代碼

Arduino 代碼寫在一張草圖中。我使用全局變量來定義關鍵數據，例如：

• Sequencer[7][8]：每個驅動信號的 8 個 ustep 狀態的序列。

• CurrentArray0[32]：用于監視電流和計算鎖定的滾動數據

• ShadowArray[512]：調試數據數組，用于繪制電流圖

關鍵例程如下，代碼中自解釋：

• MotorLoop(int lps, int dir)：驅動電機在任何方向上進行 x 步

• int CalcArray()：計算鎖定狀態，返回%電流偏差（*10）

• MotorPowerDown()：通過關閉半橋關閉電機。（無電流）

• DataDump()：通過串口轉儲監控和調試數據

• SetupPWMTimers()：在引腳 3 和 11（ENA 和 ENB）上設置 25Khz PWM 信號

電機回路

電機回路正在讀取序列發生器陣列，寫入 IO（EN1/EN2、EN3/EN4）并寫入 PWM 占空比（ENA/ENB）。以微秒為單位的相位延遲也在定序器陣列中。方向是通過將 CoilB 的數組索引移動 0 或 4 來完成的。第一圈還有一個啟動序列 (#define MOTORSTART)。它的啟動速度稍慢（扭矩更大），然后按照編程保持在正常速度。

鎖定監控

關鍵是理解鎖倉計算。該程序在每第 3 個序列狀態（最大電流驅動）中測量 CoilA 中的電流，并將其保存在監控數組中。然后計算當前*時間偏差。為什么？> Current*Time與Watt*Time成線性關系（假設電壓恒定），相當于Newton*Meter，也就是系統中的能量變化量（焦耳）。測量這種能量變化并觸發超過某個值，就會觸發鎖定。鎖定觸發器在代碼中定義 (#define MOTORLOCK)

你的馬達？

對于每個電機，此電流*時間行為都會不同。要理解這一點，您可以轉儲測量的電流數據（用分號分隔），并將其復制粘貼到 Xls 表，制作數據表，計算觸發器和圖表：

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1 / 2 ? ShadowBuffer[512] 當前數據到 Xls

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當以不同的 PWM 電平或其他時序速度驅動時，您會在測量中看到嚴重的斬波尖峰。有一個設置可以使電流尖峰達到一定水平以上。(#define PEAKFILTER)，改變并嘗試。:)