4. Ders - Stepper Motor Control with Arduino Uno and L298n Module

STEPPER MOTORS (ADIM MOTORLAR)

Step (Adım) motor fırçasız elektrik motorlarıdır. Step motorlar ile tam bir tur dönmeyi yüksek sayıda adımlara bölebilmek mümkündür (200 adım). Step motorları sürmek için, sürekli gerilim uygulamak yerine darbeler(pulse) uygulamak gerekmektedir. 12 volt ile çalışan modelleri yaygındır. Step motorlar genel olarak 2 çeşide ayrılabilir.

Şekil-1 Stepper Motor(Adım Motor)

1. Bipolar step motor: Bipolar step motorların çıkışında 4 kablo bulunur. Motorun bobinleri birbirlerine bağlanmıştır, bu yüzden bu uçlara ters gerilim uygulanmak zorundadır(1a=1 ise 1b=0 olmalıdır). Genel olarak bir H-Bridge devresi ile sürülür.

Şekil-2 Bipolar Adım Motor

2. Unipolar step motor: Unipolar step motorların çıkışında 5 yada 6 kablo bulunur. Motorun bobinleri ayrı ayrı çıkışa gönderilir ve yapısına göre 1 veya 2 adet ortak giriş bulunur(toprak ve besleme uçları). Yandaki şekilde görünen step motorda 1 ve 2 ortak girişler, a ve b ise step motorun hareketinin sağlanması için gerekli kombinasyonun uygulandığı girişlerdir.

Şekil-3 Unipolar AdımMotor

Temel Adım Motor sistemi: Temel Adım Motor sistemi 3 temel birimden oluşur (Şekil-4). Motor bir sürücü devresi tarafından kontrol edilir. Sürücü devresi de bir mikro denetleyici tarafından  kontrol edilir. Uygulamamızda mikro denetleyici olarak Arduino UNO, Sürücü devresi olarak L298N Dual Motor Controller Modülü kullanıldı.

Şekil-4 Temel Adım Motor Sistemi

L298N sürücü modülü

Şekil-5 L298N sürücü modülü

1. DC motor 1 "+" or step motor A+
2. DC motor 1 "-" or step motor A-
3. 12V jumper – Eğer 12 voltdan daha yüksek gerilim kaynağı kullanıyorsanbu jumper’ı çıkar. Bu işlem 5 voltluk regülatörü devreye sokar. 5 volt Arduino içinde ideal olan gerilimdir.
4. Motor gerilimini bu noktaya bağla (Maksimum 35 Volt). Eğer gerilim 12 volt dan büyükse 3 numaralı jumper’ı çıkarmayı unutma.
5. GND
6. 5V ÇIKIŞ (3 numaralı jumper Takılı ise), Arduino için ideal gerilim.
7. DC motor 1 enable jumper. Leave this in place when using a stepper motor. Connect to PWM output for DC motor speed control.
8. IN1
9. IN2
10. IN3
11. IN4
12. DC motor 2 enable jumper. Leave this in place when using a stepper motor. Connect to PWM output for DC motor speed control.
13. DC motor 2 "+" or step motor B+
14. DC motor 2 "-" or step motor B-

  

ARDUINO PROGRAMI

/*

 Stepper Motor Control (Adım Motor Kontrol)

 Bu program ile unipolar ve bipolar adım motor çifet H-Bridge tipi sürücü ile sürülür.

 Motor Sürücü Giriş pinleri 1 - 4 arası sırasıyla Arduino Uno'nun digital pins 8 - 11 arasına bağlanır.

 Motor 1 yönde 2 tur döner, daha sonra diğer yönde 1 tur döner.

 Bipolar adım motorlar saat yönün tersinde H-Bridge sürücüler olmadan dönmezler.

 */

#include <Stepper.h>  //  standart Arduino Adım Motor kütüphanesi eklenir.

const int stepsPerRevolution = 60;  // Motorunuzun 1 turdaki adım sayısı

                                                  // Bu durumda 1 adım "360/60=6" 6 derece olur

Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8,9,10,11); // stepper (Adım) Kütüphanesi 8 ile 11arasındaki pinlere atanır         

void setup(){

                        myStepper.setSpeed(60);// Hız Ayarlanır 60 rpm (Saniyedeki adım sayısı
}

void loop(){

            // İlk yöndeki 2 tur dönme:

            myStepper.step(2 * (stepsPerRevolution)); // 2 Tur dönüş (2 çarpanı ile belirleniyor 2 tur olduğu)

            delay(1500);

            // Diğer yöndeki 1 tur dönüş:

            myStepper.step(-stepsPerRevolution);      // Ters yöndeki 1 tur dönüş(Ters dönüş negatif olarak tanımlanmıştır )

            delay(1500);                                         // Ters yöndeki tur sayısı 1 den fazla olması isteniyorsa çarpan eklenir

}

 Şekil-6 Stepper Motor Control with Arduino Uno and L298n Module

Bu dersimizde L298n Modülü ve Arduino UNO kullanarak bipolar step motorun nasıl sürüldüğünü anlattık. Program Dosyasını İndirilenler-Downloads bölümünden indirebilirsiniz.

                     
                      Ders Videosu - Stepper Motor Control with Arduino Uno and L298n Module