Kendalikan Dua Motor Stepper dengan Arduino Nano dan Joystick – Tutorial Sederhana
Komponen dan Perlengkapan
| Arduino Nano R3 | 1 |
| Joystick | 1 |
| Motor Stepper 28BYJ-48 | 2 |
| Modul Driver ULN2003 | 2 |
Aplikasi dan Layanan Online
Visuino - Lingkungan Pengembangan Grafis untuk Arduino, Arduino IDE
Tentang Proyek Ini
Saat membangun proyek Arduino dengan Motor stepper, seperti mesin CNC , plotter, atau Seni Animasi, datang saatnya ketika stepper perlu dikontrol secara manual. Modul Joystick Analog adalah modul yang murah dan mudah untuk kontrol manual, dengan kecepatan variabel. Mereka tampaknya pilihan yang baik untuk mengontrol stepper. Namun, memecahkan masalah dengan kode Arduino tradisional tidaklah mudah.
Dalam Tutorial ini, saya akan menunjukkan kepada Anda seberapa mudah memprogram Arduino Nano dengan Visuino untuk mengontrol 2 motor stepper dengan Joystick.
Langkah 1: Komponen
- Satu papan kompatibel Arduino (Saya menggunakan Arduino Nano, karena saya memilikinya, tetapi yang lainnya juga akan baik)
- Satu Joystick yang saya dapatkan dari set sensor 37 murah ini
- Dua Motor Stepper 5V dengan Papan Driver (Saya menggunakan stepper 28BYJ-48 dengan papan driver ULN2003 )
- Satu Sumber daya breadboard K2 dengan adapter (Gambar 2), atau sumber daya 5V lain untuk Stepper
- 17 kabel jumper Female-Female
Langkah 2: Sambungkan Daya dan Ground Motor Stepper
- Sambungkan Ground(kabel hitam), dan Daya(kabel merah), ke setiap Modul Driver Stepper (Gambar 1)
- Sambungkan Ground(kabel hitam) lain ke pin Ground papan Arduino (Gambar 2)
- Sambungkan ujung lain dari Daya (kabel merah) dari Modul Driver Motor ke pin Daya Sumber daya K2 (Gambar 3, dan 4)
- Sambungkan ujung lain dari Ground (kabel hitam) dari Modul Driver Motor, dan Arduino ke pin Ground "-" Sumber daya K2 (Gambar 3, dan 4)
- Pastikan Saklar Pemilihan Daya dari sumber daya K2 diatur ke 5V (Gambar 5)
- Gambar 6 menunjukkan di mana pin Ground dari Arduino Nano
Langkah 3: Sambungkan Motor Stepper ke Arduino
- Jika belum terhubung, colokkan konektor Motor Stepper ke Papan Driver
- Sambungkan satu ujung kabel jumper Female-Female (kabel biru, hijau, kuning dan oranye) ke pin IN1 hingga IN4 dari Driver Stepper untuk Motor Pertama (Gambar 1)
- Sambungkan satu ujung kabel jumper Female-Female (kabel biru, hijau, kuning dan oranye) ke pin IN1 hingga IN4 dari Driver Stepper untuk Motor Kedua (Gambar 1)
- Sambungkan kabel IN1 dari Motor Pertama (kabel biru) ke pin digital 2 dari papan Arduino (Gambar 2)
- Sambungkan kabel IN2 dari Motor Pertama (kabel hijau) ke pin digital 3 dari Arduino (Gambar 2)
- Sambungkan kabel IN3 dari Motor Pertama (kabel kuning) ke pin digital 4 dari Arduino (Gambar 2)
- Sambungkan kabel IN4 dari Motor Pertama (kabel oranye) ke pin digital 5 dari Arduino (Gambar 2)
- Sambungkan kabel IN1 dari Motor Kedua (kabel biru) ke pin digital 6 dari Arduino (Gambar 3)
- Sambungkan kabel IN2 dari Motor Kedua (kabel hijau) ke pin digital 7 dari Arduino (Gambar 3)
- Sambungkan kabel IN3 dari Motor Kedua (kabel kuning) ke pin digital 8 dari Arduino (Gambar 3)
- Sambungkan kabel IN4 dari Motor Kedua (kabel oranye) ke pin digital 9 dari Arduino (Gambar 3)
- Gambar 4 menunjukkan di mana pin Digital 2 hingga Digital 9 dari Arduino Nano . Dalam Biru ditunjukkan koneksi yang dilakukan pada langkah sebelumnya.
Langkah 4: Sambungkan Joystick ke Arduino
- Sambungkan kabel Female-Female ke Ground(kabel hitam), Daya(kabel merah), VRx(kabel ungu), dan VRy(kabel abu-abu) dari Joystick seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1
- Sambungkan kabel Ground(kabel hitam) ke pin Ground papan Arduino (Gambar 2)
- Sambungkan kabel Daya(kabel merah) ke pin Daya 5V dari Arduino (Gambar 2)
- Sambungkan kabel VRx(kabel cokelat) ke pin Analog 1 papan Arduino (Gambar 3)
- Sambungkan kabel VRy(kabel abu-abu) ke pin Analog 0 papan Arduino (Gambar 3)
- Gambar 4 menunjukkan di mana pin Ground, 5V Daya, Analog 0, dan Analog 1 dari Arduino Nano . Dalam Biru ditunjukkan koneksi yang dilakukan pada langkah sebelumnya.
Langkah 5: Mulai Visuino, dan pilih jenis papan Arduino
Untuk memprogram Arduino, Anda perlu menginstal Arduino IDE dari sini: https://www.arduino.cc/ .
Pastikan Anda menginstal versi 1.6.7 atau lebih tinggi, jika tidak Tutorial ini tidak akan berfungsi!
Visuino: https://www.visuino.com juga perlu diinstal.
- Mulai Visuino seperti yang ditunjukkan dalam gambar pertama
- Klik tombol "Tools" pada komponen Arduino (Gambar 1) di Visuino
- Ketika dialog muncul, pilih Arduino Nano seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2
Langkah 6: Di Visuino: Tambahkan dan sambungkan komponen Motor Stepper
Pertama kita perlu menambahkan komponen untuk mengontrol motor stepper:
- Ketik "step" di kotak Filter dari Kotak Komponen lalu pilih komponen "4 Wire Stepper Motor" (Gambar 1), dan taruh dua di antaranya di area desain
- Klik di kotak "Out" yang berisi pin dari komponen Stepper1 untuk mulai menyambungkan semua pin Out sekaligus (Gambar 2)
- Gerakkan mouse di atas pin input "Digital" dari saluran "Digital[ 2 ]" dari komponen Arduino. Visuino akan secara otomatis menyebarkan kabel sehingga akan terhubung dengan benar ke pin lainnya (Gambar 2)
- Klik di kotak "Out" yang berisi pin dari komponen Stepper2 untuk mulai menyambungkan semua pin Out sekaligus (Gambar 3)
- Gerakkan mouse di atas pin input "Digital" dari saluran "Digital[ 6 ]" dari komponen Arduino. Visuino akan secara otomatis menyebarkan kabel sehingga akan terhubung dengan benar ke pin lainnya (Gambar 3)
Langkah 7: Di Visuino: Atur properti komponen Motor Stepper, dan tambahkan pin untuk mengontrol kecepatan
Karena kita ingin mengontrol kecepatan stepper, kita perlu menambahkan pin ke properti "Steps Per Second":
- Pilih komponen Stepper1 (Gambar 1)
- Di Object Inspector, atur nilai properti "Steps Per Second" ke "0" (Gambar 1)
- Di Object Inspector klik tombol Pin di depan properti "Steps Per Second", dan pilih "Float SinkPin" (Gambar 2)
- Pilih komponen Stepper2 (Gambar 3)
- Di Object Inspector, atur nilai properti "Steps Per Second" ke "0" (Gambar 3)
- Di Object Inspector klik tombol Pin di depan properti "Steps Per Second", dan pilih "Float SinkPin" (Gambar 4)
Langkah 8: Di Visuino: Tambahkan dan sambungkan komponen Dead Zone Scaled Analog
Pin Analog tempat Joystick terhubung menghasilkan nilai ternormalisasi antara 0.0 dan 1.0. Kita perlu mengubahnya menjadi +/-300 langkah per detik. Karena Joystick tidak sangat akurat saat dalam posisi tengah yang dilepaskan, kita ingin zona kecil di sekitar tengah dianggap 0.5 jadi kita perlu memperkenalkan "Dead Zone":
- Ketik "zone" di kotak Filter dari Kotak Komponen lalu pilih komponen "Dead Zone Scaled Analog" (Gambar 1), dan taruh dua di antaranya di area desain
- Sambungkan pin output "Out" dari komponen DeadZoneScaled1 ke pin input "StepsPerSecond" dari komponen Stepper1 (Gambar 2)
- Sambungkan pin output "Out" dari saluran "Digital[ 14 ]/Analog[ 0 ]" dari komponen Arduino ke pin input "In" dari komponen DeadZoneScaled1 (Gambar 3)
- Sambungkan pin output "Out" dari komponen DeadZoneScaled2 ke pin input "StepsPerSecond" dari komponen Stepper2 (Gambar 4)
- Sambungkan pin output "Out" dari saluran "Digital[ 15 ]/Analog[ 1 ]" dari komponen Arduino ke pin input "In" dari komponen DeadZoneScaled2 (Gambar 5)
Langkah 9: Di Visuino: Atur properti komponen Dead Zone Scaled Analog
- Di Area Desain, pilih komponen DeadZoneScaled1 (Gambar 1)
- Di Object Inspector, perpanjang properti "Output Range" (Gambar 1)
- Di Object Inspector, atur nilai sub-properti "Max" dari properti "Output Range" ke "300" (Gambar 1)
- Di Object Inspector, atur nilai sub-properti "Min" dari properti "Output Range" ke "-300" (Gambar 2)
- Di Area Desain, pilih komponen DeadZoneScaled2 (Gambar 3)
- Di Object Inspector, perpanjang properti "Output Range" (Gambar 3)
- Di Object Inspector, atur nilai sub-properti "Max" dari properti "Output Range" ke "300" (Gambar 3)
- Di Object Inspector, atur nilai sub-properti "Min" dari properti "Output Range" ke "-300" (Gambar 4)
Langkah 10: Buat, Kompilasi, dan Unggah Kode Arduino
- Di Visuino, tekan F9 atau klik tombol yang ditunjukkan pada Gambar 1 untuk membuat kode Arduino, dan buka Arduino IDE
- Di Arduino IDE, klik tombol Upload, untuk mengompilasi dan mengunggah kode (Gambar 2)
Langkah 11: Dan bermain...
Selamat! Anda telah menyelesaikan proyek.
Gambar 1 dan Video menunjukkan proyek yang terhubung dan menyala.
Anda dapat mengontrol Stepper dengan Joystick seperti yang terlihat dalam Video. Memindahkan Joystick Ke Atas dan Ke Bawah akan mengontrol rotasi Maju dan Mundur salah satu Stepper. Memindahkan Joystick Ke Kiri dan Ke Kanan akan mengontrol Stepper lainnya.
Pada Gambar 2 Anda dapat melihat diagram Visuino lengkap.
Proyek Visuino yang saya buat untuk Tutorial ini juga dilampirkan. Anda dapat mengunduh dan membukanya di Visuino: https://www.visuino.com
FQM7EG7IPOA2W5T.zip
