Waveshare Stepper Motor HAT pentru Raspberry Pi

Waveshare Stepper Motor HAT este placa de extensie cu care comanzi direct din GPIO-ul unui Raspberry Pi două motoare pas cu pas bipolare: are două drivere DRV8825, câte unul pentru fiecare motor, cu curent reglabil până la 2,5 A și șase trepte de micropășire, de la pas întreg până la 1/32. Fiecare canal folosește interfața STEP/DIR; partea logică merge 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. Reglezi separat curentul celor două motoare și alegi micropășirea din comutatoarele DIP. Un regulator de 5 V integrat poate alimenta și placa 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 așa, pentru alimentarea Raspberry Pi prin HAT;

Motoarele, placa Raspberry Pi și sursa nu sunt incluse. Pentru Raspberry Pi poți folosi regulatorul HAT-ului sau alimentarea obișnuită a plăcii, după cum îți cere proiectul.

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

Placa merge cu Raspberry Pi Zero, Zero W, Zero WH, 2B, 3B, 3B+, 4B și 5, precum și cu Jetson Nano. Se montează pe conectorul GPIO standard de 40 de pini, fără 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 merg pe Pi 5. Pe modelele anterioare poți alege dintre toate variantele din documentație.

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 mută 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, de care trebuie să ții cont dacă vrei să adaugi alte extensii. Două plăci Stepper Motor HAT nu pot fi stivuite pentru comandă independentă, pentru că ar folosi aceiași pini.

Micropășirea și curentul trebuie potrivite motorului

Comutatoarele D0–D2 stabilesc micropășirea primului motor, iar D3–D5 pe cea a celui de-al doilea. Poți alege pas întreg, jumătate de pas, 1/4, 1/8, 1/16 sau 1/32, după rezoluția și viteza de care are nevoie mecanismul.

Fiecare driver are propriul potențiometru pentru limitarea curentului. Valoarea se alege după curentul de fază al motorului și răcirea disponibilă. Limita de 2,5 A este maximul driverului în condiții termice bune, nu o setare recomandată pentru orice motor.

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

O singură sursă poate alimenta și Raspberry Pi

Intrarea pentru motoare acceptă 8,2–28 V, iar regulatorul integrat dă 5 V, până la 3 A, pentru Raspberry Pi. Comutatorul de alimentare al modulului stabilește dacă tensiunea de 5 V ajunge la placa Raspberry Pi.

Intrarea DC are o mufă de 5,5 × 2,1 mm. Sursa se alege 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.

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, 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 pentru motoare pas cu pas bipolare, nu pentru motoare DC cu perii sau servomotoare. La curenți mari, urmărește temperatura driverelor și răcește-le după cum cere aplicația.

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 cea mecanică.