Le pilotage du moteur pas à pas

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  • Problématique: Comment changer la position de l'arbre du moteur pas à pas (en pilotant la carte de contrôle)?


Matériels nécessaires pour cette problématique:

  • un moteur pas à pas Yigo 28BYJ-48 Moteur électrique 5 V 4 Phases 5 Fils
  • Carte Arduino Uno
  • Une carte de commande modulaire ULN2003


Objectifs attendus:

  • - Comprendre et de simuler le fonctionnement du moteur pas à pas unipolaire.
  • - Réaliser la  programmation (avec une carte Arduino)  pour piloter le moteur pas à pas.

- Réaliser le câblage (entre la carte Arduino et la carte contrôle), expérimenter et mettre en œuvre    votre solution.


Travail demandé (individuel _ environ 4 heures):


1. Étude du moteur pas à pas unipolaire:



2. Animation: 


Cliquez sur l'image pour voir l'animation:

3. Simulation:


 Vous allez maintenant simuler le fonctionnement avec le logiciel ISIS Proteus.


Cliquer droit sur l'image pour enregistrer le fichier Proteus.

 

Faire avancer le moteur en  mettant à 1  les entrées (IN1 à IN4) les unes après les autres comme dans l'animation précédente.


De quel angle avance le moteur?

Comment faire tourner le moteur dans l'autre sens?



Afin de faciliter la commande du moteur, un microprocesseur fourni les  impulsions de commande suivant le sens désiré (voir ci-dessous).


Cliquer droit sur l'image pour enregistrer le fichier Proteus.




Sur quelles broches sont raccordées les entrées de la carte commande?


Sur quelles broches sont raccordées les boutons de commande de sens?


Enregistrer le fichier (.hex) de programmation ci-dessous et avec l'aide du professeur  

le mettre dans le microcontrôleur .


Visualisez sur l'oscilloscope les signaux IN1 à IN4 pour les deux sens de rotations.

Voir animation ci-dessous


Quel est le changement au niveau de ces signaux (suivant le sens demandé)?



L'algorithme de programmation du microcontrôleur est réalisée par le logiciel Flowcode.


Cliquer droit sur l'image pour enregistrer le fichier .



Afin de comprendre le fonctionnement du programme,répondre aux questions suivantes:

- Le PORT A est un port d'entrées ou de sorties?

- Le PORT B est un port d'entrées ou de sorties?

- Déterminer comment est obtenu la décision du sens de rotation (variable sens=2 ou 4);

- Développer une Macro et expliquer son fonctionnement.

- Combien de temps une phase du moteur est alimentée?

- Que faudrait-il faire pour augmenter la vitesse de rotation?


4. Expérimentation: Programmation Arduino:

 

Ressources techniques:


           


A l'aide des ressources techniques, réaliser la  programmation de la carte Arduino  afin de piloter le moteur pas à pas  d'un demi tour puis pareil de l'autre coté.


A l'aide des tutoriels ci-dessous, réaliser la  programmation de la carte Arduino  afin de piloter le moteur pas à pas avec un joystick.

       


Après avoir réaliser le câblage (entre la carte Arduino et la carte contrôle), expérimenter et mettre en œuvre   votre solution.


Travail collectif avec élève 3 (environ 2 heures):


Concevoir la partie du programme pour acquérir et traiter l’information sur l’orientation du téléphone.

Piloter le moteur en fonction de l’angle de rotation du téléphone.

Expérimenter et mettre en œuvre   votre solution.


 


Travail collectif des 3 élèves (environ 4 heures):


 1. Mise en commun et assemblage final du prototype (collectif _ environ 2 heures)

 2. Expérimentation (collectif _ environ 2 heures)


Mettre en œuvre et tester.

Comparer les résultats obtenus avec ceux attendus.

Amélioration du comportement du prototype.

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