继续折腾数控:让步进电机(按照你的意图)转起来
novakon2015/02/08机械与工具 IP:广东
前几篇帖子见:
https://www.kechuang.org/t/69398
https://www.kechuang.org/t/69696

步进电机的转子就像一个齿轮,旁边有几组线圈,我给不同的线圈按照顺序通电,就可以让它们以电磁铁的方式轮流吸引齿轮的齿;每吸引一个齿,转子就旋转一个角度,这样一个齿一个齿地吸引,电机就转起来了,而且转过的角度受到我的严格控制。

因此我们常用步进电机带动机床的丝杆,实现行程可控的直线运动。

为了驱动一个步进电机,我们首先要知道它内部线圈的排列组合;下图中的步进电机是从某位kc坛友手上买到的二手货(大家去交易版就看到了),属于两相四线电机(出线有6根,但其中两根是无用的)。两相四线电机是什么意思?其实,电机内部有许多组线圈,其中一半的线圈串联或者并联成为一相,另一半形成另一相,总共两相,对外可视作两个独立的线圈,这就是两相的含义。

DSC_2672.jpg
(双击看大图)

两个线圈有四个接头,因此称为两相四线步进电机。
步进电机的具体驱动方法,也就是给各相线圈通入电流的强度和顺序等细节,在维基百科等地方可以看到,此处不赘述。

如果我们每次吸引一个齿,步进电机在低速旋转的时候会产生抖动。因此有一种叫做细分驱动的技术,通过每次吸引半个齿,小半个齿……的方法来让运动变得平滑。但要应用这种驱动技术,需要复杂的电路设计,高超的设计水平。因此,我在淘宝上买了基于A4988芯片的步进电机驱动器,它内部的电路实现了细分驱动技术,能完美地驱动两相四线步进电机。当然我自己也做过细分驱动器,为此写过不少代码,而且最后也能用,但是请相信我,凡是淘宝能买到的东西,完全没有必要自己做,除非是为了学习。为什么?因为时间就是金钱,不是铜钱,是金钱。我写这么大一篇文章,同样也是希望节省更多人的时间。

由于步进电机驱动技术的飞速发展,我们不需要再研究对电机线圈电流的控制,只要把希望转过的步数,以数字脉冲信号的形式发给步进电机驱动器就行了。

EN:使能信号,高表示步进电机休息,低表示步进电机工作
DIR:方向信号,高低分别表示正反转
CLK:脉冲信号,每一个上升沿(或者下降沿),电机根据方向信号,正或者反转一步或者一小步。

把这几个信号,用线从mach3控制板连到A4988上,A4988就知道该让电机往哪边走、走多少了。所以我们把mach3软件称为运动控制软件,整个系统称为运动控制系统。

具体接线方法(包括电源线,RST脚信号等等),请认真阅读A4988 datasheet及相关资料。
attachment icon A4988-Datasheet.pdf 1.04MB PDF 250次下载 预览
接好之后(我把驱动器的输入,接在MACH3 X轴的脉冲输出上)可以打开mach3软件,默认界面/诊断界面 里面有一个让轴来回摆动的功能,可以测试电机工作是否正常。

mach3screen.png

这里的设置:给X轴输出800Hz的脉冲,每2秒钟反向。

效果可以看视频:



点击此处查看视频
视频中,电机工作时基本没有声音的,声音是背景电脑风扇的噪音
视频比较短,后面有一段音乐,我比较喜欢的流派,跟大家分享一下。

嗯,就说这么多吧。

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这个帖子的重点在于:只要掌握了基本概念,并不需要很复杂的工序,并不需要花很多钱,就可以实现一套数控系统。当然,目前只是实现了一部分,钻铣床还在从浙江过来的路上。


在这里提醒某些kc的朋友,应该多了解技术,多掌握概念,多熟悉理论,不要头脑一发热就开干,那样只会事倍功半。

是不是显得mach3控制板比电机贵?这已经是能买到的新的mach3板子的最低价了!电机也是42步进电机的最低价了!虽然都是淘宝货,不过为了低价格还是要花不少时间的,而时间就是金钱,因此自我检讨10秒钟。
来自:仪器与装备 / 机械与工具
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~~空空如也
novakon 作者
9年3个月前 IP:广东
745949
在这里提醒某些kc的朋友,应该多了解技术,多掌握概念,多熟悉理论,不要头脑一发热就开干,那样只会事倍功半。

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搞这些技术之前,我是几乎完全不懂的。比如mach3软件我就第一次用。步进电机驱动我倒是懂,那也是看了堆成山的PDF之后才懂的。不能跳过这一步,否则虽然安装起来容易,但遇到问题的时候就解决不了。

不懂的先一点点想办法搞懂,不管是上网找资料还是看说明书。搞懂之后,再去买东西,再去安装。
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tromso
9年3个月前 IP:吉林
745956
上当了, 哈哈, 双击蹦出俩图。。。 这点常识我应该有啊。。。
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tromso
9年3个月前 IP:吉林
745958
其实, 喜欢一些东西大家都是从头脑发热开始的, 一点点摸索,一点点实践,一点点成长不是么, 当然,我们这种人在于小数,因为我们只是单纯的电子爱好者, 并没有学过什么专业的,所以都是遇到什么之后特别好奇, 想玩,然后再去找资料,各种百度,所以我个人的生活中是和楼主相反的,望理解,
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RodTech
9年3个月前 IP:广东
745989
那音乐,是为了让视频能超清?

头脑正在发热中,热完自动会冷却。。。目测不会烧傻。
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BG8KIH
9年3个月前 IP:重庆
746003
我买的USBCNC刚到,四轴驱动买的TB6560,空板试机过,只有开年再买步进电机了。
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张静茹
9年3个月前 修改于 9年3个月前 IP:天津
746064
比较好奇那个设置自动反转的软件,应该是自己写的吧,用什么技术呢?dll注入吗?
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潜伏
9年3个月前 IP:浙江
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不错呦,学习了
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凤凰院hark
9年3个月前 IP:广东
746248
良心贴,一万两千个赞
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量子隧道
9年3个月前 IP:未同步
746276
呵呵,我也折腾过数控。不过不知为啥,当等我折腾到让两个步进电机一起转控制XY平面画出一个圆之后,我就觉得我已经搞懂了,也就忽然丧失了继续折腾的兴趣。
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banzhangzzw
9年2个月前 IP:北京
748374
这种四线步进电机我见过有人只接两根线就能转起来,不太明白是怎么做到的
ps。你哪个电机才花了5元?我花了20!
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卷土而来
9年2个月前 IP:贵州
748395
泼瓢冷水别介意哦,目前看来,还不能“按照您的意图”随意控制的吧。
步进电机控制说简单也简单,说复杂也复杂,抛开现成的细分驱动器来说
要想控制好步进电机,至少lz还得研究下几个方面的内容
一、定脉冲曲线加减速控制
二、定速平顶驱动
三、多轴直线和圆弧插补
这样才能随心所欲让你的步进电机转起来

MACH3入门固然好,但毕竟是软插补,局限太多。据我所知目前还是停留在ArtCAM类似的直线插补软件层面。
如果想玩得好,lz还得深入学习一下。
有空我把FPGA三轴联动DDA直线插补的源码放上来供参考。
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卷土而来
9年2个月前 IP:贵州
748400
另外,步进电机的启动寻相,老大难问题啊。CNC最要命的就是这个。
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qt035
9年1个月前 IP:福建
759261
5块的42电机我有,不过是拆机的,XXXXXXXXXXXXXXXXXXX
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雨季1984
8年8个月前 IP:广东
787078
亲爱的的楼主,请问你的A4988驱动板是怎么接线的?
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jongdi
8年7个月前 IP:湖南
791767
很想学习~不知道哪天才能一个
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Lolin
8年7个月前 IP:浙江
793111
我看楼主买的电机,驱动器和控制板都比较便宜,能告知一下是在哪家淘宝店购买的吗?
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不死野人
8年4个月前 IP:广东
803033
[s:42][s:37]
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心雨结
6年0个月前 IP:山东
845694
学到了,很系统很仔细。
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