uStepper S - Driver & Encoder
Ombyg din standard steppermotor til at blive en integreret lukket sløjfe med dette bord!
Perfekt til 3D-printere, CNC-maskiner og alle andre steppermotorapplikationer, hvor du ønsker et jævnt drev og aldrig mister et skridt!
For mere nogle programmer eksempler tjek denne video.
μStepper S er et ultrakompakt Arduino-kompatibelt bræt med integreret stepperdriver og 16-bit roterende encoder, der gør det muligt at montere uStepper S direkte på bagsiden af din NEMA 17-størrelse steppermotor. Dette gør det muligt at udvikle applikationer ved hjælp af en steppermotor uden behov for lange og rodede ledninger til et eksternt Arduino / stepperskjold. Desuden sikrer 16-bit roterende encoder, at motorakslens absolutte position kan spores, så uStepper S kan registrere ethvert tab af trin!
Ansøgning eksempler kan findes her !
Hardwarespecifikationer
UStepper S har følgende hardwarehøjdepunkter:
- Kompakt design, montering på bagsiden af en NEMA 17 størrelse stepper motor (41,8 mm x 41,8 mm)
- I stand til at køre både NEMA 17 og NEMA 23 stepper motorer
- Inkorporerer Trinamic TMC5130 med integreret rampe controller og dynamisk microstepping for minimal belastning på MCU og meget glat drift
- Driver leverer 2,5 A-strøm (top)
- Ny opgraderet 328PB MCU fra mikrochip
- 16-bit encoder (0,0055 graders opløsning)
- Aktuel er sat i software af en simpel kommando
- 12 I/O
- 3 Analog
- 5 PWM
- 1 x SPI
- 2 x UART
- 2 x I2C
- Forsyningsspænding 8 - 42 V
- Omvendt polaritetsbeskyttelse
Alt i alt gør uStepper S en kraftfuld standalone Arduino kompatibel stepper controller!
Hvad er inkluderet
- uStepper S bord
- Dobbelt monteringsbeslag
- Skruer og møtrikker til montering
- Magnet til encoder (8 mm)
- Køleplade
Stepper driver chip
Den uStepper S bord indeholder en alvorlig kraftcenter af en stepper driver chip, TMC5130 fra Trinamic !
Desuden er det udstyret med en indfødt 1/256:e microstepping behandling motor, komplet med acceleration og deceleration ramping profiler, for at give en jævn overgang til den ønskede hastighed. Den indfødte 1/256th microstepping ikke kun sikrer lave støjniveauer og glat drift, det forbedrer også præcisionen af din ansøgning, ved at reducere den mindste trinstørrelse af motoren til en forbløffende 0,007 grader (under forudsætning af en motor med 200 trin pr revolution)! For at sætte dette i perspektiv, hvis motoren var monteret på en CNC-maskine, hvor aksen bevæger sig 10 mm pr. fuld rotation, ville dette svare til en opløsning på 0,195 mikron !
Encoder
Efterhånden som stepperdriverens opløsning øges, øges kravet om positionssensoropløsning også. Derfor har vi valgt at bruge den nyeste magnetiske encoder fra Broadcom, nemlig AEAT8800-Q24.
Denne encoder har en 16-bit opløsning, hvilket svarer til ~0,0055 grader! Som forklaret ovenfor bruges koderen til PID-feedback-løkken for at rette, hvis nogen trin går tabt.
I dette tilfælde læser controlleren koderværdien for at afgøre, om der skal udstedes et trin (i begge retninger) eller ej. Her har føreren en opløsning på 0,007 grader, hvilket betyder, at en sensoraflæsning med en større afvigelse end 0,007 grader fra den forventede position resulterer i et trin, der skal genereres for at kompensere.
Ved at bruge en encoder med en opløsning, der er højere end førerens placering, er uStepper S i stand til at kompensere ordentligt!
Spændingsregulator i switch-tilstand
For at give mulighed for højere motorspændinger til de større motorstørrelser har vi brugt en switch mode spænding regulator til at oprette 5V til logikkredsløbene på PCB. Ved at erstatte LDO af uStepper S-lite med en switch mode regulator, kan uStepper S håndtere indgangsspændinger på op til 42V !
Denne stigning i udbuddet spænding har fordelene ved at øge stepper drivere evne til at overvinde ryggen EMF spænding genereret af motoren, og dermed øge den tilgængelige drejningsmoment ved stigende hastigheder, i forhold til lavere forsyningsspændinger.
Softwarefunktioner
Den uStepper S vil have de samme funktioner som S-lite + nogle ekstra dem, som vil blive beskrevet, når vi får dem gennemført og testet. Du er velkommen til at sende os ideer til funktioner - vi kan så medtage dem (selvom vi selvfølgelig ikke kan medtage alt).
Krav til steppermotor:
uStepper S passer til standard NEMA 17 størrelse stepper motorer, det vil sige stepper motorer med en afstand på 31 mm mellem midten af huller (langs siderne). Holderen strækker sig 2 mm ned ad siden af steppermotoren, hvilket kræver, at du stepper ikke har nogen forhindringer som et stik, der er i konflikt med holderen. Magneten for koderen er 8 mm i diameter, hvilket kræver et hul af mindst denne størrelse. Vi har testet et par mærker / modeller og ikke fundet problemer med montering uStepper S. Vi kan ikke holdes ansvarlige for stepper motor montering problemer - hvis du er i tvivl om uStepper S vil passe din motor, kontakte os eller købe motoren fra os!
Forsamling:
https://www.youtube.com/watch?v=oYFnBv0kocI
Installation af Arduino Hardware Support og Libray:
https://www.youtube.com/watch?v=V5M66Nhyn5s
Sørg for at gå til den rigtige GitHub-mappe. https://github.com/uStepper/uStepperS
Eksempler:
https://www.youtube.com/watch?v=t_RHO0rpigY
Produktark: