Gistroy - портативное оборудование
DRV8825
Справочник Gistroy
Технические характеристики:
- Напряжение питания силовой части - 8,2 - 45 В;
- Напряжение питания логической части - 3,3…5 В;
- Максимальный выходной ток - 2.5А пА;
- Микрошаг - 1/1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32.
Станки ЧПУ, 3D-принтеры, лазерные граверы требуют использования двигателя. Из существующих разновидностей самым популярным стал биполярный. Он имеет небольшие размеры, хорошие скорости, необходимую точность. При грамотной организации управления степпером можно добиться плавного и быстрого хода любого устройства. Чтобы управлять им, необходимо специальное электронное оборудование. Их существует несколько, совместимых с популярными микроконтроллерами. Рассмотрим подробнее один из них.
Статья о драйвере A4988
Статья о драйвере A4988
Драйвер DRV8825
Размер и вид данного приспособления такой же, как у популярного конкурента A4988. Основой модуля является микрочип, по его названию называют весь модуль. Для чего в принципе используют такие запчасти. Микроконтроллер подает команду двигателю сделать шаг, однако мотор такого не понимает. Надо преобразовать ее в ток, который будет подаваться на обмотку. Такое преобразование команды происходит в драйвере шагового двигателя.
Основной смысл в комплектации электромодуля и степпера – дробление на микрошаг. Разные микрочипы поддерживают разное дробление. Так, преимуществом DRV8825 является возможность раздробить его на 32. То есть заставить степпер совершать не полный оборот, а часть от него. Это повышает плавность движения. Однако при этом контроллеру для поддержания скорости приходится выдавать огромное количество команд в секунду. Если плата, например, 8-битная, то такой модуль хоть и будет совместим. Но корректно работать вряд ли. Вот уже с 32-битной дело пойдет лучше.
Такое устройство 8825 может выдерживать напряжение до 45 Вольт, но стоит заметить, что минимальное 8,2 В. Поэтому следует быть внимательным при выборе мотора, с 5 вольтовым надо быть осторожным. Еще преимущество – сила тока, которую он может выдавать. Если в А4988 всего два Ампера, то здесь можно разогнать до 2,5. Это максимальная сила, поэтому необходимо использовать дополнительное охлаждение. Даже маленького радиатора, который идет обычно в комплекте не хватает. Обязательно устанавливать дополнительный кулер! Также сам микрочип имеет большую площади и больше «ножек», что позволяет ему тщательнее распределять нагрев и от этого меньше нагреваться.
Распиновка драйвера DRV8825 разнесена на две стороны, как в любом другом электронном модуле. Обозначения не отличаются, в крайнем случае, можно посмотреть руководство.
Первая сторона включает в себя:
1. Step
2. Dir
3. Sleep
4. Reset
5. M2
6. M1
7. M0
8. Enable
Разберем основные входы. Управление происходит через две «ноги», которые присоединяем к разъемам один и два. Step – дает команду на движение, DIR (direction) – задает направление движения. Третий пин – спящий режим, четвертый – сброс. Три М – это для настройки микрошага. Все манипуляции производятся в соответствии с таблицей, которая идет в комплекте с устройством. Последний – это включение и выключение самого прибора.
Вторая часть:
1. GND
2. Fault
3. A2
4. A1
5. B1
6. B2
7. GND
8. VMOT
1 пин заземления относится к микроконтроллеру. Fault – включение защитных элементов. 3 - 6 входы/выходы – относятся к подключению обмоток, а 7 - 8 – к его питанию. То есть соединение простое: одна сторона – к степперу, вторая – к плате Arduino.
На плате также есть резистор, которым регулируются амперы, потенциометр. Это необходимо сделать, чтобы не нарушить работу мотора. Если в А4988 формула была пусть и не супер сложной, но все же была. Для драйвера DRV8825 нужно просто взять номинальный значение для движка и разделить его пополам.
Vref = Current Limit/2
С помощью отвертки и вольтметра легко отрегулировать потенциометр. Плюс – на сам резистор, минус на «землю» и крутим до нужных нам значений. Питать на 100% заявленным током не стоит, лучше работать он от этого не будет. Достаточно использовать 70% рабочего напряжения, настраивать потенциометр следует, учитывая такой факт.
Питание драйвера DRV8825 подается только на источник для степпера, отсюда он берет и для цифровой части. В микрочипе есть встроенные защиты: от превышения тока, перегрева и понижения напряжения. Однако, при соединении рекомендуется использовать конденсаторы емкостью около 100 микрофарад (16 Вольт).
Подключение происходит соединением разъемов при помощи джамперов. У биполярного степпера – две обмотки, соответственно, четыре провода: А1, А2 (А+ и А-) и В1, В2 (В+ и В-). Блок питания подключается через конденсатор и питает двигатель, логические пины питаются от Arduino. К плате подключаем выводы step и direction и обязательно запоминаем куда подключили, чтобы потом прописать их в скетче. Если не подключать выводы М0 - М2, то при программировании мотор будет двигаться в разных направлениях, но только на полный шаг. Подключив их к цифровым выходам на плате, можно регулировать микрошаг мотора.
Работать с ним можно через программное обеспечение Arduino IDE/ существует немало библиотек, но самая доступная для новичков – AccelStepperMaster. Как известно, все ПО для данных платформ находится в открытом доступе и не требует никаких оплат. Написание скетчей ничем не отличается от других датчиков.
Итак, преимущества использования драйвера DRV8825 перед практически аналогом А4988:
Многие отмечают некоторые минусы в работе с устройством. В частности касательно основного преимущества 1/32 шага. При установке микрошагов происходят скачки и сбои. На большой скорости не видно, однако отражается этот сбой в работе прибора, управляемым степпером. В первую очередь, проблемы могут возникать при использовании некачественных приборов, не оригинальных. Многие поставщики не производят хорошую продукцию. Поэтому стоит читать отзывы.
Но такому поведению есть еще объяснение. В характеристиках можно заметить пункт Decay mode, он расположен на ножке самой микросхемы. Отвечает за спад тока, то есть за сброс магнитного напряжения с катушки. Бывает три режима: быстрый, медленный, смешанный. В оригинале эта девятнадцатая ножка свободная и режим по умолчанию смешанный. Если спаять эту ножку перемычкой с пятью вольтами (соседними), то режим перейдет в быстрый, точность увеличится.
Конечно, можно приобрести дорогой, фирменный с хорошими характеристиками, отзывами. Однако, собирая дома свой станок ЧПУ, лазерный гравер, 3D-принтер, стоимость является основополагающим фактором при выборе запчастей. Поэтому вариант драйвера DRV8825 неплох, даже если он китайский. А совершив небольшие улучшения можно добиться хороших результатов работы. Обязательно помните о дополнительном охлаждении электроники и то, что все манипуляции производятся только при выключенном механизме.
Основной смысл в комплектации электромодуля и степпера – дробление на микрошаг. Разные микрочипы поддерживают разное дробление. Так, преимуществом DRV8825 является возможность раздробить его на 32. То есть заставить степпер совершать не полный оборот, а часть от него. Это повышает плавность движения. Однако при этом контроллеру для поддержания скорости приходится выдавать огромное количество команд в секунду. Если плата, например, 8-битная, то такой модуль хоть и будет совместим. Но корректно работать вряд ли. Вот уже с 32-битной дело пойдет лучше.
Такое устройство 8825 может выдерживать напряжение до 45 Вольт, но стоит заметить, что минимальное 8,2 В. Поэтому следует быть внимательным при выборе мотора, с 5 вольтовым надо быть осторожным. Еще преимущество – сила тока, которую он может выдавать. Если в А4988 всего два Ампера, то здесь можно разогнать до 2,5. Это максимальная сила, поэтому необходимо использовать дополнительное охлаждение. Даже маленького радиатора, который идет обычно в комплекте не хватает. Обязательно устанавливать дополнительный кулер! Также сам микрочип имеет большую площади и больше «ножек», что позволяет ему тщательнее распределять нагрев и от этого меньше нагреваться.
Распиновка драйвера DRV8825 разнесена на две стороны, как в любом другом электронном модуле. Обозначения не отличаются, в крайнем случае, можно посмотреть руководство.
Первая сторона включает в себя:
1. Step
2. Dir
3. Sleep
4. Reset
5. M2
6. M1
7. M0
8. Enable
Разберем основные входы. Управление происходит через две «ноги», которые присоединяем к разъемам один и два. Step – дает команду на движение, DIR (direction) – задает направление движения. Третий пин – спящий режим, четвертый – сброс. Три М – это для настройки микрошага. Все манипуляции производятся в соответствии с таблицей, которая идет в комплекте с устройством. Последний – это включение и выключение самого прибора.
Вторая часть:
1. GND
2. Fault
3. A2
4. A1
5. B1
6. B2
7. GND
8. VMOT
1 пин заземления относится к микроконтроллеру. Fault – включение защитных элементов. 3 - 6 входы/выходы – относятся к подключению обмоток, а 7 - 8 – к его питанию. То есть соединение простое: одна сторона – к степперу, вторая – к плате Arduino.
На плате также есть резистор, которым регулируются амперы, потенциометр. Это необходимо сделать, чтобы не нарушить работу мотора. Если в А4988 формула была пусть и не супер сложной, но все же была. Для драйвера DRV8825 нужно просто взять номинальный значение для движка и разделить его пополам.
Vref = Current Limit/2
С помощью отвертки и вольтметра легко отрегулировать потенциометр. Плюс – на сам резистор, минус на «землю» и крутим до нужных нам значений. Питать на 100% заявленным током не стоит, лучше работать он от этого не будет. Достаточно использовать 70% рабочего напряжения, настраивать потенциометр следует, учитывая такой факт.
Питание драйвера DRV8825 подается только на источник для степпера, отсюда он берет и для цифровой части. В микрочипе есть встроенные защиты: от превышения тока, перегрева и понижения напряжения. Однако, при соединении рекомендуется использовать конденсаторы емкостью около 100 микрофарад (16 Вольт).
Подключение происходит соединением разъемов при помощи джамперов. У биполярного степпера – две обмотки, соответственно, четыре провода: А1, А2 (А+ и А-) и В1, В2 (В+ и В-). Блок питания подключается через конденсатор и питает двигатель, логические пины питаются от Arduino. К плате подключаем выводы step и direction и обязательно запоминаем куда подключили, чтобы потом прописать их в скетче. Если не подключать выводы М0 - М2, то при программировании мотор будет двигаться в разных направлениях, но только на полный шаг. Подключив их к цифровым выходам на плате, можно регулировать микрошаг мотора.
Работать с ним можно через программное обеспечение Arduino IDE/ существует немало библиотек, но самая доступная для новичков – AccelStepperMaster. Как известно, все ПО для данных платформ находится в открытом доступе и не требует никаких оплат. Написание скетчей ничем не отличается от других датчиков.
Итак, преимущества использования драйвера DRV8825 перед практически аналогом А4988:
- Увеличенный ток до 2.5 А.
- Деление на 32 микрошага.
- Плавность хода.
- Меньше перегрев.
- Подавленный шум.
- Выше скорость вращения.
Многие отмечают некоторые минусы в работе с устройством. В частности касательно основного преимущества 1/32 шага. При установке микрошагов происходят скачки и сбои. На большой скорости не видно, однако отражается этот сбой в работе прибора, управляемым степпером. В первую очередь, проблемы могут возникать при использовании некачественных приборов, не оригинальных. Многие поставщики не производят хорошую продукцию. Поэтому стоит читать отзывы.
Но такому поведению есть еще объяснение. В характеристиках можно заметить пункт Decay mode, он расположен на ножке самой микросхемы. Отвечает за спад тока, то есть за сброс магнитного напряжения с катушки. Бывает три режима: быстрый, медленный, смешанный. В оригинале эта девятнадцатая ножка свободная и режим по умолчанию смешанный. Если спаять эту ножку перемычкой с пятью вольтами (соседними), то режим перейдет в быстрый, точность увеличится.
Конечно, можно приобрести дорогой, фирменный с хорошими характеристиками, отзывами. Однако, собирая дома свой станок ЧПУ, лазерный гравер, 3D-принтер, стоимость является основополагающим фактором при выборе запчастей. Поэтому вариант драйвера DRV8825 неплох, даже если он китайский. А совершив небольшие улучшения можно добиться хороших результатов работы. Обязательно помните о дополнительном охлаждении электроники и то, что все манипуляции производятся только при выключенном механизме.