Cómo controlar un motor paso a paso con controlador A4988 y Arduino

A4988 Limitación de corriente

Antes de conectar el motor, debemos ajustar la limitación de corriente del controlador para estar seguros de que la corriente está dentro de los límites de corriente del motor. Podemos hacerlo ajustando el voltaje de referencia usando el potenciómetro en el tablero y considerando esta ecuación:

Sin embargo, esta ecuación no siempre es correcta, ya que existen diferentes fabricantes de la placa de controlador A4988. Aquí hay una demostración de mi caso:ajusté el potenciómetro y medí un voltaje de referencia de 0.6V. Entonces, el límite de corriente debe ser ese valor de 0.6*2, igual a 1.2 A.

Ahora, debido a que estoy usando el controlador en modo de paso completo y de acuerdo con la hoja de datos A4988 en este modo, la corriente del devanado podría alcanzar solo el 70 % del límite de corriente, 1,2 A*0,7 equivaldría a 0,84 A. Para verificar esto, cargué un código simple que envía lógica continua alta al pin Step (para que podamos notar mejor la corriente) y conecté mi medidor en serie con un devanado del motor y lo encendí. Lo que obtuve fue 0,5 A, lo que significa que la ecuación no era correcta para mi caso.

Código Arduino y A4988

Aquí hay un código de ejemplo. Primero tenemos que definir los pines de Paso y Dirección. En nuestro caso son los pines número 3 y 4 de la placa Arduino y se llaman stepPin y dirPin y en la sección de configuración tenemos que definirlos como salidas.

/*     Simple Stepper Motor Control Exaple Code
 *      
 *  by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
 *  
 */

// defines pins numbers
const int stepPin = 3; 
const int dirPin = 4; 
 
void setup() {
  // Sets the two pins as Outputs
  pinMode(stepPin,OUTPUT); 
  pinMode(dirPin,OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(dirPin,HIGH); // Enables the motor to move in a particular direction
  // Makes 200 pulses for making one full cycle rotation
  for(int x = 0; x < 200; x++) {
    digitalWrite(stepPin,HIGH); 
    delayMicroseconds(500); 
    digitalWrite(stepPin,LOW); 
    delayMicroseconds(500); 
  }
  delay(1000); // One second delay
  
  digitalWrite(dirPin,LOW); //Changes the rotations direction
  // Makes 400 pulses for making two full cycle rotation
  for(int x = 0; x < 400; x++) {
    digitalWrite(stepPin,HIGH);
    delayMicroseconds(500);
    digitalWrite(stepPin,LOW);
    delayMicroseconds(500);
  }
  delay(1000);
}
Code language: Arduino (arduino)

En la sección de bucle, primero estableceremos el pin de dirección en estado alto que permitirá que el motor se mueva en una dirección particular. Ahora usando este ciclo for haremos que el motor haga un ciclo completo de rotación. Como el controlador está configurado en modo de paso completo y nuestro motor paso a paso tiene un ángulo de paso de 1,8 grados, o 200 pasos, necesitamos enviar 200 pulsos al pasador de paso para hacer una rotación de ciclo completo. Entonces, el bucle for tendrá 200 iteraciones y cada vez establecerá el pin Step en estado alto y luego bajo para hacer los pulsos. Entre cada escritura digital necesitamos agregar algún retraso del cual dependerá la velocidad del motor.

Después de esta rotación de ciclo completo, haremos un retraso de un segundo, luego cambiaremos la dirección de rotación configurando el dirPin en un estado bajo y ahora haremos 2 rotaciones de ciclo completo con este bucle de 400 iteraciones. Al final hay un segundo más de retraso. Ahora subamos el código y veamos cómo funciona.

Hice un ejemplo más para este tutorial, donde controlo la velocidad del motor usando un potenciómetro. Aquí está el código fuente de ese ejemplo:

/*     Simple Stepper Motor Control Exaple Code
 *      
 *  by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
 *  
 */
 
// Defines pins numbers
const int stepPin = 3;
const int dirPin = 4; 

int customDelay,customDelayMapped; // Defines variables
 
void setup() {
  // Sets the two pins as Outputs
  pinMode(stepPin,OUTPUT);
  pinMode(dirPin,OUTPUT);
 
  digitalWrite(dirPin,HIGH); //Enables the motor to move in a particular direction
}
void loop() {
  
  customDelayMapped = speedUp(); // Gets custom delay values from the custom speedUp function
  // Makes pules with custom delay, depending on the Potentiometer, from which the speed of the motor depends
  digitalWrite(stepPin, HIGH);
  delayMicroseconds(customDelayMapped);
  digitalWrite(stepPin, LOW);
  delayMicroseconds(customDelayMapped);
}
// Function for reading the Potentiometer
int speedUp() {
  int customDelay = analogRead(A0); // Reads the potentiometer
  int newCustom = map(customDelay, 0, 1023, 300,4000); // Convrests the read values of the potentiometer from 0 to 1023 into desireded delay values (300 to 4000)
  return newCustom;  
}Code language: Arduino (arduino)