Raspberry Pi, Python y un controlador de motor paso a paso TB6600: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Este Instructable sigue los pasos que tomé para conectar una Raspberry Pi 3b a un controlador de motor paso a paso TB6600, una fuente de alimentación de 24 VCC y un motor paso a paso de 6 cables.

Probablemente soy como muchos de ustedes y tengo una "bolsa de sorpresas" de piezas sobrantes de muchos proyectos antiguos. En mi colección tenía un motor paso a paso de 6 cables y decidí que era hora de aprender un poco. más sobre cómo podría conectar esto a una Raspberry Pi modelo 3B.

Como una pequeña advertencia, no inventé la rueda aquí, simplemente reuní un montón de información disponible en la Web, le agregué mi pequeña inclinación y traté de que funcionara.

La intención aquí era realmente juntar algunas cosas (a un costo mínimo), escribir un código Python para mi Raspberry Pi y hacer girar el motor. Esto es exactamente lo que logré lograr.

Entonces empecemos…

Paso 1: la Raspberry Pi

En cuanto a la Raspberry Pi, utilicé tres pines GPIO estándar, por lo que debería funcionar (no lo he probado) con cualquier placa Pi, Orange, placa Tinker o clones que estén disponibles. Puede (y debe) revisar mi código Python demasiado comentado y seleccionar diferentes pines GPIO si está usando un procesador diferente, o simplemente quiere cambiar las cosas un poco.

Tenga en cuenta que estoy conectando directamente a los pines GPIO en el RPi, por lo que estoy limitando el voltaje que ven los pines GPIO a 3.3 voltios.

Paso 2: Controlador / controlador de motor paso a paso TB6600

Como señalé anteriormente, opté por usar un controlador / controlador de motor paso a paso TB6600.

Este controlador es:

• Fácilmente disponible (busque en eBay, Amazon, Ali Express o muchos otros).
• Muy configurable con interruptores de fácil acceso.
• Los detalles de configuración y cableado están serigrafiados en la carcasa.
• Rango de voltaje de entrada de 9 VCC a 40 VCC
• Capacidad de salida de impulsión de motor de hasta 4 amperios.
• Tiene un ventilador de enfriamiento interno y un disipador de calor decente.
• Está equipado con 3 conectores extraíbles.
• Tiene una huella pequeña,
• Fácil de montar.

Pero el bajo costo de compra es realmente lo que selló el trato en este caso.

Paso 3: El motor paso a paso …

El motor paso a paso que utilicé es un poco desconocido. Lo he tenido durante muchos años y no recuerdo la historia de cómo lo adquirí o cuál fue su uso anterior.

En este Instructable no voy a detallar cómo averiguar sus capacidades; no tengo un uso real para él (que no sea experimental), así que lo omitiré.

Usé un motor paso a paso bastante genérico. Pasé un poco de tiempo en YouTube y aquí en Instructables para intentar descifrar los cables que provienen de él.

En realidad, mi motor tiene 6 cables … En esta aplicación, dejé los dos cables "Center Tap" aislados y desconectados.

Si tiene un tipo de motor paso a paso "genérico" similar, estoy seguro de que con un ohmímetro y un poco de tiempo usted también podría averiguar el cableado y hacerlo funcionar de esta manera. Hay muchos videos de YouTube que lo guiarán para ordenar fácilmente su propio motor.

Paso 4: Energía y fuentes de alimentación

Se debe tener precaución aquí …

Dependiendo de su construcción, es posible que deba conectarse a Voltajes de línea (energía de la casa). Asegúrese de utilizar todas las precauciones de seguridad adecuadas:

• NO intente realizar conexiones eléctricas a fuentes de energía activas.
• USE fusibles e interruptores automáticos de tamaño adecuado
• USE un interruptor de encendido para alimentar su fuente de alimentación (esto facilitará el aislamiento de la fuente de alimentación de los voltajes de línea en vivo).
• DEBE terminar correctamente todos los cables y realizar conexiones sólidas. No use clips, cables deshilachados o conectores mal ajustados.
• NO use cinta de electricista como aislante

Usé una fuente de alimentación de 24 VCC (5 amperios) para alimentar el controlador del controlador de motor paso a paso. También utilicé la salida de esta misma fuente de alimentación para impulsar una fuente de alimentación de CC a CC con el fin de generar 3.3 voltios para usar como fuente de las señales ENA, PUL y DIR (consulte el diagrama de cableado)

NO intente utilizar el RPi para absorber corriente de una fuente de 5,0 V CC.

NO recomiendo intentar generar los lados "+" de las señales PUL, DIR y ENA con 3.3 VCC del RPI.

Paso 5: Protección del circuito …

Tenga en cuenta que en el diagrama de cableado que sigue, no menciono cómo conectar la fuente de alimentación a "Energía CA", ni enumero un disyuntor para ello. Si tiene la intención de construir un sistema de prueba similar a este, deberá tomarse el tiempo para especificar un disyuntor y un fusible que coincidan con las fuentes de alimentación que utilizará. La mayoría de las fuentes de alimentación modernas tienen especificaciones de voltaje y corriente enumeradas en ellas. Es necesario seguirlos e instalar las protecciones de circuito adecuadas.

Por favor… No omita este importante paso.

Paso 6: el diagrama de cableado

Fuentes de alimentación

La salida de la fuente de alimentación de 24 VCC se fusiona con un fusible de 5 amperios y luego se enruta a:

• Pin "VCC" del controlador / controlador de motor paso a paso TB6600 (cable ROJO en el diagrama).
• También se enruta a la entrada del "Convertidor CC a CC" de 3,3 V CC (de nuevo, un cable ROJO en el diagrama).

La salida del "Convertidor CC a CC" de 3.3 VCC se dirige a los pines "2", "4" y "6" del controlador / controlador de motor paso a paso TB6600 (cable AZUL en el diagrama).

NOTA: el controlador mismo marca estos pines como "5V". Funcionará si se suministran 5V a esos pines, pero debido a los valores nominales de voltaje de los pines GPIO en el RPI, opté por limitar el voltaje a 3.3 VCC.

NOTA - NO recomiendo intentar generar los lados "+" de las señales PUL, DIR y ENA con 3.3 VCC del RPI.

Mapeo GPIO

Mapeo GPIO Cable GPIO 17 PUL ROSA en el diagrama GPIO27 DIR Cable NARANJA en el diagrama GPIO22 ENA Cable VERDE en el diagrama

Paso 7: Operación

Básicamente, el hardware Raspberry Pi controla tres señales:

Mapeo GPIO GPIO 17 PUL GPIO27 DIR GPIO22 ENA

GPIO22 - ENA: habilita o deshabilita la funcionalidad del controlador / controlador de motor paso a paso.

Cuando está BAJO, el controlador está DESACTIVADO. Esto significa que si esta línea está ALTA o NO está conectada, entonces el TB6600 está HABILITADO y, si se aplican las señales adecuadas, el motor girará.

GPIO27 - DIR - Establece la dirección de giro del motor.

Cuando está ALTO o No está conectado, el motor girará en una dirección. En este modo, si el motor no gira en la dirección deseada, puede intercambiar los dos cables del motor A entre sí o los dos cables del motor B entre sí. Haga esto en los conectores verdes del TB6600.

Cuando este pin pasa a BAJO, el TB6600 cambiará los transistores internos y la dirección del motor cambiará.

GPIO10 - PUL - Pulsos del RPI que le indican al controlador / controlador de motor paso a paso TB6600 qué tan rápido debe girar.

Consulte las imágenes adjuntas para conocer la configuración de las posiciones del interruptor del controlador / controlador del motor paso a paso que utilicé.

Paso 8: Código Python

Adjunto está mi código demasiado comentado.

Siéntase libre de usar y editar esto como desee. Encontré partes de él en la web y lo agregué con fines de prueba y evaluación.

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Paso 9: Sinopsis

Funcionó … hay mucho margen de mejora y el código podría limpiarse, pero está bien.

Agradecería escuchar sus sugerencias de pensamientos y cualquier cambio / actualización que realice.

Gracias.