stm32压力传感器步进电机
时间:2023-05-27 05:07:00
主控:stm32c8t6 压力传感器:悬壁压力传感器 HX711 ,步进电机:24BYJ48(电机) ULN2003(驱动)
实现功能:通过压力传感器测量平台上的压力,将数字传输给单片机,单片机控制步进电机的正反转。数据可以通过串口1发送
HX711:
HX711是专为高精度电子秤设计的24位A/D转换器芯片。与其他同类芯片相比,该芯片集成了其他同类芯片所需的外围电路,包括稳压电源、片内时钟振荡器等,具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本,提高了整机的性能和可靠性。芯片和后端MCU 芯片的接口和编程非常简单,所有控制信号都由管脚驱动,无需编程芯片内的寄存器。输入选择开关可以选择任何通道A 或通道B,连接到内部的低噪声可编程放大器。A 可编程增益为128 或64,相应的全额差输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。通道B 是用于系统参数检测的固定32 增益。芯片中提供的稳压电源可直接进入外部传感器和芯片A/D转换器提供没有其他模拟电源的电源。芯片中的时钟振荡器不需要任何外部设备。上电自动复位功能简化了启动的初始化过程。
其余详细参数见百度https://baike.sogou.com/v74131339.htm?fromTitle=HX711
悬臂压力传感器
底座必须固定!!!另一端自由称重
步进电机
先解释一下4 相永磁的概念,28BYJ- 9-4 显示了48 的内部结构示意图。首先看看内圈,它有 6 齿,分别标记为 0~5,这被称为转子,顾名思义,它是旋转,转子的每个齿都有永久磁性,是一个永久磁体,这是永久磁性的概念。看看外圈,这是定子,它保持不动,事实上,它与电机外壳固定在一起,它有 8 齿,每个齿缠绕线圈绕组, 2 齿绕组串联在一起,也就是说,2 绕组总是同时引导或关闭,从而形成 4 相,分别标记为 A-B-C-D,这就是4 相的概念。
现在我们来分析一下它的工作原理:
假设电机的起始状态如图 9-4 所示,逆时针旋转,起始时 B 相绕组开关闭合,B 相绕组导通,导通电流会在正上下定子齿上产生磁性,这两个定子齿上的磁性会对转子上的 0 和 3 齿产生最强的吸引力,如图所示,转子的 0 齿在正上,3 齿在正下,处于平衡状态;这时我们会发现转子的 1 齿和右上的定子齿是 C 相的一个绕组呈现一个很小的夹角,2 号齿与右边的定子齿也就是 D 相绕组呈现略大的夹角,显然是 1 齿和 C 绕组夹角 2 倍,同样,左侧也是如此。
接下来,我们将 B 相绕组断开,使 C 相绕组导通,所以很明显右上定子齿对转子 1 齿的吸引力最大,而左下定子齿对转子 4 齿的吸引力最大。在这种吸引力的作用下,转子 1和4 齿将对齐到右上和左下定子齿,以保持平衡。这样,当转子转过初始状态时, 1 齿和 C 相绕组的夹角。
接下来,断开 C 相绕组,导通 D 相绕组的过程与上述情况完全相同,最终使转子2、5 齿和定子 D 绕组对齐,转子转过上述角度。
很明显,当 A 相绕组再次导通,即完成 B-C-D-A 四节拍操作后,转子的 0和3 齿将从原来的对齐到上下 2 定子齿,并将其对齐到左上右下的两个定子齿,即转子转向一个定子齿的角度。相比之下,如果有另一个四节拍,转子将转向另一个齿的角度。8 四节拍后,转子将转向一个完整的圆,而单节拍很容易计算转子转向的角度,即 360 度/(8)*4)=11.25 度,称为步进角步进角工作模式为步进电机单四拍模式-单相绕组通电四节拍。
让我们解释一种性能更好的工作模式,即在单四拍的每两个节拍之间插入一个双绕组导向的中间节拍,形成八拍模式。例如,从 B 相导通向 C 项导通的过程中,假如一个 B 相和 C 同时导通的节拍,此时,由于 B、C 两个绕组的定子齿对它们附近的转子齿有相同的吸引力,这将导致两个转子齿的中心线与 相比B、C 在两个绕组的中心线上,即新插入的节拍,将转子转向上述单四拍模式中步进角度的一半,即 5.625度。这样,旋转精度增加了一倍,转子需要 8*8=64 拍摄。此外,新增的中间节拍将在原单四拍的两个节拍重力之间增加一个重力,从而大大提高电机的整体扭矩输出,使电机更加强大。
除了上述单四拍和八拍的工作模式外,还有一种双四拍的工作模式——双绕组通电四节拍。事实上,只是取出八拍模式中两个绕组同时通电的四拍,而放弃了单绕组通电的四拍。步进角度与单四拍相同,但由于两个绕组同时通电,扭矩将大于单四拍模式。这里没有太多的解释。
八拍模式是 4 相步进电机的最佳工作模式,可以最大限度地发挥电机的性能,也是大多数实际工程中选择的模式。
硬件连接:
串口1
PA9 PA10
HX711
#define HX711_SCK PBout(0)// PB0
#define HX711_DOUT PBin(1)// PB1
ULN2003
IN1:PA3 IN2:PA2 IN3:PA1 IN4:PA0
软件代码