Waveshare Stepper Motor HAT pentru Raspberry Pi

La baza plăcii se află două drivere DRV8825, câte unul pentru fiecare motor pas cu pas bipolar. Fiecare canal folosește interfața STEP/DIR, permite reglarea curentului până la 2,5 A și oferă șase trepte de micropășire, de la pas întreg până la 1/32. Partea logică funcționează la 3,3 V, iar etajele pentru motoare se alimentează la 8,2–28 V.

În utilizare, Raspberry Pi generează impulsurile pentru deplasare și stabilește sensul fiecărei axe. Poți regla separat curentul celor două motoare și poți alege micropășirea din comutatoarele DIP. Un regulator de 5 V integrat permite alimentarea plăcii Raspberry Pi din sursa conectată la HAT.

Ce primești și ce mai este necesar

În pachet primești:

• 1 × Waveshare Stepper Motor HAT;
• 1 × set de prindere pentru Raspberry Pi, format din 2 piese.

Pentru un sistem complet ai nevoie separat de:

• o placă Raspberry Pi compatibilă, cu GPIO de 40 de pini;
• unul sau două motoare pas cu pas bipolare;
• o sursă DC de 8,2–28 V, dimensionată pentru curentul motoarelor și, dacă alegi această variantă, pentru alimentarea Raspberry Pi prin HAT.

Motoarele, placa Raspberry Pi și sursa de alimentare nu sunt incluse. Pentru Raspberry Pi poți folosi regulatorul HAT-ului sau alimentarea obișnuită a plăcii, în funcție de configurația proiectului.

Controlezi două axe direct prin GPIO, fără adresă I2C

Cele două drivere funcționează independent: fiecare canal are semnale proprii pentru pas, direcție, activare și selectarea micropășirii. Un impuls STEP deplasează motorul cu un pas sau cu o fracțiune de pas, iar nivelul semnalului DIR stabilește sensul de rotație.

Comanda nu se face prin I2C și nu există o adresă configurabilă. HAT-ul ocupă 12 pini GPIO BCM, ceea ce trebuie luat în calcul dacă vrei să adaugi alte extensii. Două plăci Stepper Motor HAT nu pot fi stivuite pentru comandă independentă, deoarece ar folosi aceiași pini.

Micropășirea și curentul trebuie potrivite motorului

Comutatoarele D0–D2 stabilesc micropășirea primului motor, iar D3–D5 o controlează pe cea a celui de-al doilea. Poți selecta pas întreg, jumătate de pas, 1/4, 1/8, 1/16 sau 1/32, în funcție de rezoluția și viteza necesare mecanismului.

Fiecare driver are propriul potențiometru pentru limitarea curentului. Valoarea trebuie aleasă după curentul de fază al motorului și răcirea disponibilă. Limita de 2,5 A reprezintă valoarea maximă a driverului în condiții termice adecvate, nu o setare recomandată pentru orice motor.

Micropășirea mai fină produce o mișcare mai lină și un unghi mai mic pentru fiecare impuls. La 1/32, aceeași secvență de impulsuri deplasează axa mult mai puțin decât în modul cu pas întreg; o mișcare abia vizibilă la primul test nu indică neapărat o conexiune greșită.

O singură sursă poate alimenta și Raspberry Pi

Intrarea pentru motoare acceptă 8,2–28 V, iar regulatorul integrat furnizează 5 V, până la 3 A, pentru Raspberry Pi. Comutatorul de alimentare al modulului controlează dacă tensiunea de 5 V este transmisă către placa Raspberry Pi.

Intrarea DC folosește o mufă de 5,5 × 2,1 mm. Sursa trebuie aleasă atât după tensiunea acceptată de HAT, cât și după curentul cerut de motoare. Dacă alimentezi și Raspberry Pi prin modul, include și consumul acestuia în dimensionarea sursei.

Raspberry Pi 5 este compatibil, dar cere software-ul potrivit

Placa este compatibilă cu Raspberry Pi Zero, Zero W, Zero WH, 2B, 3B, 3B+, 4B și 5, precum și cu Jetson Nano. Montarea se face pe conectorul GPIO standard de 40 de pini, fără un cablu de legătură între HAT și Raspberry Pi.

Pentru Raspberry Pi 5 trebuie să folosești exemplele bazate pe lgpio sau python-gpiozero. Exemplele mai vechi pentru BCM2835, wiringPi și Python cu RPi.GPIO nu sunt compatibile cu Pi 5. Pe modelele anterioare poți alege dintre toate variantele oferite în documentație.

Este potrivit pentru poziționare, dar nu oferă feedback

HAT-ul lucrează în buclă deschisă: trimite pașii către motoare, fără să primească o confirmare a poziției. Dacă mecanismul trebuie să detecteze pierderea pașilor sau să confirme poziția reală, trebuie să adaugi separat senzori, limitatoare de cursă ori encodere.

Îl poți folosi pentru:

• plottere și mecanisme cu două axe;
• imprimante 3D și mașini de gravare;
• brațe robotice;
• mese de poziționare și sănii pentru cameră.

Placa este destinată motoarelor pas cu pas bipolare, nu motoarelor DC cu perii sau servomotoarelor. La curenți ridicați trebuie să urmărești temperatura driverelor și să asiguri răcirea necesară aplicației.

Waveshare Stepper Motor HAT este potrivit dacă vrei să controlezi direct din Raspberry Pi unul sau două motoare pas cu pas și ai nevoie de curent reglabil, micropășire și o alimentare comună pentru partea de control și mecanică.