Управление шаговым двигателем с помощью джойстика на Arduino

1. Введение

Шаговые двигатели широко используются в различных проектах, требующих точного управления движением. В этом учебном тексте мы рассмотрим, как управлять шаговым двигателем с помощью джойстика, используя платформу Arduino. Проект включает подключение и программирование джойстика и шагового двигателя, а также создание простого интерфейса для управления двигателем.

2. Необходимые компоненты

  • Arduino UNO

  • Шаговый двигатель 28BYJ-48 с платой управления

  • Джойстик

  • Соединительные провода и макетная плата

3. Подключение компонентов

Шаговый двигатель:

  • Подключается к драйверу ULN2003.

  • Драйвер управляется через цифровые пины 8, 9, 10, 11 на Arduino.

Джойстик:

  • Ось X (или выход потенциометра) → A0 Arduino

  • VCC → 5V

  • GND → GND

Схема подключения шагового двигателя на Arduino

4. Код программы

#include <Stepper.h> // включить библиотеку шаговых двигателей Arduino

#define STEPS 32 // количество шагов на один оборот (внутреннее значение для 28BYJ-48)

#define IN1 11
#define IN2 10
#define IN3 9
#define IN4 8

#define joystick A0 // аналоговый пин для джойстика

Stepper stepper(STEPS, IN4, IN2, IN3, IN1); // инициализация двигателя

void setup() {
  // ничего не требуется
}

void loop() {
  int val = analogRead(joystick); // считывание значения с джойстика

  if ((val > 500) && (val < 523)) {
    // остановка двигателя при нейтральном положении
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, LOW);
  } else {
    // движение вправо
    while (val >= 523) {
      int speed_ = map(val, 523, 1023, 5, 500);
      stepper.setSpeed(speed_);
      stepper.step(1);
      val = analogRead(joystick);
    }
    // движение влево
    while (val <= 500) {
      int speed_ = map(val, 500, 0, 5, 500);
      stepper.setSpeed(speed_);
      stepper.step(-1);
      val = analogRead(joystick);
    }
  }
}

5. Заключение

Этот проект демонстрирует, как легко можно управлять шаговым двигателем с помощью джойстика и платформы Arduino. Он является отличной базой для создания более сложных систем управления движением, таких как роботы, механизмы точной подачи или поворотные платформы.

Проект особенно полезен для изучения:

  • Принципов работы шаговых двигателей

  • Использования аналогового ввода Arduino

  • Создания пользовательского интерфейса управления