一、准备工作TurnipBit 开发板 一块
下载数据线 一条
微步进电机(28BYJ-48) 一个
步进电机驱动板(ULN2003APG) 一块
光敏传感器 一个
TurnipBit 扩展板 一块
计算机接入网络 一台
在线可视化编程器
二、介绍步进电机
本实验采用28BYJ-48 四相八拍电机,电压DC5V~12V。
24BYJ48名称的含义:
24:电机外径24mm
B:步进电机中步拼音首字母
Y:永磁永字拼音首字母
J:减速拼音首字母
48:四相8步
实物图
工作原理
步进电机是一种开环控制电机,将电脉冲信号转换为角位移或线位移。它是现代数字程序控制系统的主要执行器,应用广泛。在非超载情况下,电机的速度和停止位置仅取决于脉冲信号的频率和脉冲数量,而不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到脉冲信号时,驱动步进电机按设定方向旋转固定角度,称为步距角。角位移可以通过控制脉冲数来控制,从而达到准确定位的目的;同时,电机旋转速度和加速度可以通过控制脉冲频率来控制,从而达到调速的目的。
28BYJ-48 步进电机参数表
启动频率在上表中≥550 P.P.S(每秒脉冲数)意味着单片机每秒至少需要550个步进脉冲才能正常启动。所以每个节拍需要持续1次S/550≈1.8ms,因此,控制节拍刷新的速率应该在1左右.8ms。
驱动原理
当控制脉冲连续发送到电机时,电机将继续旋转。每个脉冲信号对应于步进电机某一相或两相绕组的通电状态,相应的转子将转向一定的角度(步距角)。当通电状态完成循环时,转子转向齿距。
四相步进电机可在不同的通电方式下运行,常见的通电方式:
四拍(单相绕组通电):A-B-C-D-A…
双四拍(双相绕组通电):AB-BC-CD-DA-AB-...
八拍: A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A…
三、连接设备
1.将步进电机的白色接头插入驱动板对应的座椅上。
2、TurnipBit插入相应的扩展板,记得带LED灯和按钮的一面朝向带针脚的扩展板的一侧。
三、将驱动板与TurnipBit扩展板连接起来。接线图如下:
四、将光敏传感器与TurnipBit扩展板连接起来。接线图如下:
开始编程
1.以前的教程一直使用拖动可视化编程,可以快速让零基础小伙伴入门,但在实际项目或工作中,还是要直接敲代码。今天我给大家介绍一下TurnipBit代码编程是可视化编程器的另一个功能。
以前见过编程的小伙伴们,不难发现,一打开编辑器,首先进入的是代码编程界面。如下图所示:
2.接下来,用代码控制步进电机和采集光照数据。
当光线减弱时,步进电机顺时针旋转一周,模拟关闭窗帘的操作;
当光线变强时,步进电机逆时针旋转一周,模拟打开窗帘的操作;
完成源代码:
# 在这里添加Python代码
from microbit import *
Pin_All=[pin5,pin8,pin11,pin12]
#转速(ms) 转速越大越慢 最小值1.8ms
speed=5
STEPER_ROUND=512 #旋转周期(360度)
ANGLE_PER_ROUND=STEPER_ROUND/360 #旋转1度周期
isOpen=False#表示窗帘的状态 True:打开 False:关闭
def SteperWriteData(data):
count=0
for i in data:
Pin_All[count].write_digital(i)
count =1
def SteperFrontTurn():
global speed
SteperWriteData(1、1、0、0)
sleep(speed)
SteperWriteData(0,1,1,0)
sleep(speed)
SteperWriteData(0,0,1,1)
sleep(speed)
SteperWriteData(1,0,0,0,1)
sleep(speed)
def SteperBackTurn():
global speed
SteperWriteData(1、1、0、0)
sleep(speed)
SteperWriteData(1,0,0,0,1)
sleep(speed)
SteperWriteData(0,0,1,1)
sleep(speed)
SteperWriteData(0,1,1,0)
sleep(speed)
def SteperStop():
SteperWriteData(0,0,0,0,0)
def SteperRun(angle):
global ANGLE_PER_ROUND
val=ANGLE_PER_ROUND*abs(angle)
if(angle>0):
for i in range(0,val):
SteperFrontTurn()
else:
for i in range(0,val):
SteperBackTurn()
SteperStop()
while True:
light=pin0.read_analog()#读取光敏传感器传输的模拟量数据
#值越大,光照越小
if light>400:
if isOpen:
isOpen=False
SteperRun(-360)#光线小于设定值,关闭窗帘
else:
if isOpen==False:
isOpen=True
SteperRun(360)#光线大于设定值,打开窗帘
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