Bu yazımızda, adım motorun Arduino ile denetimini 7 adımda inceleyerek, kullanılan parçaların ne işe yaradığını ve uygulama aşamasını ayrıntılı olarak anlatacağız.

Adım 1: Adım (Step) Motor Nedir?

Adım Motor
Adım (Step) Motor

Adım (step) motor, rotor ve stator olmak üzere iki ana parçadan oluşur. Rotor, motorun dönen yani iş yapan kısmıdır. Stator ise rotoru saran, hareketsiz parçadır. Adım motorun rotoru kalıcı mıknatıstan yapılmıştır. Stator ise, içinden akım geçtiğinde elektromıknatıs olan çoklu sargılardan oluşur. Elektromıknatıs sargıları yüklendiğinde, zıt kutupları çekip aynı kutupları iterek, rotoru aynı hizaya getirir. İçinden akım akan sargılar değiştirilerek rotor döndürülür.

Adım Motor İç Yapısı

Adım motorların birkaç artısı şunlardır:

  • Ucuz ve kullanımı kolaydır.
  • Motora akım gönderildiğinde rotor yerini sıkıca korur.
  • Sınırsızca dönebilir ve kutuplanma değiştirilerek dönme yönü değiştirilebilir.

Adım 2: Malzeme Listesi

Adım Motor
Adım (Step) Motor

Arduino Denetleyici
Arduino Denetleyici

Yalıtımlı Bakır Kablo
Yalıtımlı Bakır Kablo

Kablo Kesici
Kablo Kesici
Havya
Havya

Lehim Teli
Lehim Teli
Havalandırma Aleti
Havalandırma Aleti

Üçüncü El Aleti
Üçüncü El Aleti

Gerekli malzemeler

  • Adım motor
  • Arduino
  • Yalıtımlı bakır kablo
  • Kablo kesici
  • Akım düzenleyici
    • Transistör
    • H köprüsü (bu çalışmada bunu kullanacağız)
    • Motor sürücü

İsteğe bağlı

  • Havya
  • Lehim teli
  • Havalandırma aleti (lehimleme yaparken çıkan gazı çekmesi için)
  • Üçüncü el aleti
  • Koruyucu gözlük

Adım 3: Motor Kablolarını Tutturma

kablo tuturma1
kablo tuturma3kablo tuturma2

 

Çoğu adım motorun 4 ucu vardır ve renkler herhangi özel bir durumla ilişkili değildir, yalnızca daha kolay ayırt etmeyi sağlar. Bu uçlar hangi sargının etkin olduğunu denetlemek için kullanılacak. Kullanılan motor eski bir yazıcıdan çıkarıldığı için lehimlemek en kolay seçenek olacaktır. Başka bir yöntem de kullanabilirsiniz.

Adım 4: Arduino Programı

Arduino Programı Dosya Yolu
Arduino Programı Dosya Yolu

Arduino‘nun kendi kütüphanesinde adım motor için hazır program vardır.Programa “File > Examples > Stepper > stepper_oneRevolution” şeklinde ulaşılabilir.

Progamda Adım Sayısı Değişkeni
Progamda Adım Sayısı Değişkeni

Kendi motorunuza uyarlamak için ise stepsPerRevolution değişkenini değiştirmeniz gerekir. Motorunuzun bir turda kaç adım attığını bu değişkene atamalısınız. Bu programın yaptığı hareketli resimde görüldüğü gibi her bir sargının sinyalini yüksek (high) ve alçak (low) seviye olarak değiştirmektir.

Adım Motoru Çalışması
Adım Motoru Çalışması

Adım 5: H Köprüsü Nedir?

H Köprüsü Devre Gösterimi
H Köprüsü Devre Gösterimi

H köprüsü bir DA motorunu ya da adım motoru sürebilecek, 4 anahtarlı bir devredir. Bu anahtarlar röle ya da (çoğunlukla) transistör olabilir. Transistör bir katı hal anahtarıdır (yarıiletken ve hareketli parçası olmayan anahtar)  ve bir ucuna gönderilen küçük bir akımla kapanabilir. Motorun yalnızca hızını denetleyebileceğiniz  tekli transistörün aksine, H köprüleri motorun yönünü çevirmeyi de sağlar. Bunu farklı anahtarları (transistörleri) açıp, akımın yönünü, dolayısıyla motorun kutuplanmasını değiştirerek yapar. UYARI: Anahtar 1 ve 2 ya da 3 ve 4 asla birbirine bağlanmamalıdır. Bu kısa devreye dolayısıyla cihazın zarar görmesine neden olur.

H köprüsü sürdüğünüz motorun Arduino’yu yakmasını önler. Motorlar indüktörlerdir yani manyetik enerji depolarlar. Motora akım gönderilmediğinde manyetik enerji elektrik enerjisine dönerek devre elemanlarına zarar verir. H köprüsü Arduino’nuzu yalıtmanızı sağlar. Motoru doğrudan Arduino’ya asla bağlamamalısınız. 

L293NE ya da SN754410
L293NE ya da SN754410

H köprüleri çok kolay yapılabildiği için, uygunluktan dolayı çok fazla seçenek vardır. Bu çalışmada L293NE/SN754410 entegresi kullanılmıştır. Bacak numaraları ve ne işe yaradıkları aşağıda listelenmiştir.

  • Pin 1 (1, 2EN) —> Motor 1 Çalıştır/Durdur (HIGH/LOW)
  • Pin 2 (1A) —> Motor 1 Sayısal Uç 1
  • Pin 3 (1Y) —> Motor 1 Uç 1
  • Pin 4 —> Toprak
  • Pin 5 —> Toprak
  • Pin 6 (2Y) —> Motor 1 Uç 2
  • Pin 7 (2A) —> Motor 1 Sayısal Uç 2
  • Pin 8 (VCC2) —> Motor Besleme Ucu
  • Pin 9 —> Motor 2 Çalıştır/Durdur (HIGH/LOW)
  • Pin 10 —> Motor 2 Sayısal Uç 1
  • Pin 11 —> Motor 2 Uç 1
  • Pin 12 —> Toprak
  • Pin 13 —> Toprak
  • Pin 14 —> Motor 2 Uç 2
  • Pin 15 —> Motor 2 Sayısal Uç 2
  • Pin 16 (VCC1) —> H Köprüsü Besleme Ucu (5V)

Adım 6: Kabloları Bağlama

Kablo Bağlantısı
Kablo Bağlantısı

Adım motor için H köprüsündeki 4 uç, motorun uçlarına, 4 sayısal uç da Arduino’ya (bu çalışma için 8, 9, 10, 11) bağlanmalıdır. Şekilde görüldüğü gibi motora harici güç kaynağı bağlanabilir. Bu entegre 4.5 Volttan 36 Volta kadar harici güç kaynağını kaldırabilir.

Arduino Bağlantısı
Arduino Bağlantısı

Adım 7: Programı Yükleme ve Deneme

Programı Arduino’ya yükleyin. Kablolar yanlış uçlara bağlanmışsa motor dönmek yerine titrer. Motor sorunsuz çalışıyorsa hızını ve yönünü istediğiniz gibi ayarlayabilirsiniz.

Artık elinizde istediğiniz gibi sürebileceğiniz bir adım (step) motor var.

Kaynak: http://www.instructables.com/id/Controlling-a-Stepper-Motor-with-an-Arduino/