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Arduino et moteurs pas à pas : Découverte de la bibliothèque AccelStepper

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Dans ce tutoriel, nous présentons comment contrôler un moteur pas à pas à l’aide des drivers TB6600, DM542 ou DM860, en association avec une carte Arduino, en mettant en avant quelques fonctions spécifiques de la librairie AccelStepper. Grâce à cette dernière, notre code permet à l’utilisateur d’ajuster la vitesse du moteur via un potentiomètre, de démarrer ou arrêter le moteur via des boutons, et d’obtenir des retours visuels grâce à deux LEDs, illustrant l’état de fonctionnement du moteur et sa phase d’accélération.

Découverte et utilité de la librairie AccelStepper :

La librairie AccelStepper dépasse la simple commande d’un moteur pas à pas. Elle propose une gamme étendue de fonctionnalités, mais ce tutoriel n’en aborde certaines que superficiellement. Par exemple, cette librairie autorise un contrôle précis de l’accélération, elle gère minutieusement les mouvements et elle est compatible avec de nombreux pilotes de moteurs. Nous démontrons dans ce tutoriel comment utiliser AccelStepper pour simplifier et enrichir le pilotage d’un moteur pas à pas, en modifiant sa vitesse selon la position d’un potentiomètre ou en lançant une série de mouvements avec une seule commande.

Pour aller plus loin dans la découverte de cette librairie et explorer ses nombreuses autres fonctionnalités, nous vous recommandons vivement de consulter notre chaîne YouTube. Vous y trouverez une multitude de tutoriels et d’applications diverses centrées sur la librairie AccelStepper, vous offrant une compréhension approfondie et des idées pour vos futurs projets.

Bonus : Sur cette page, vous avez également la possibilité de télécharger directement le code présenté dans ce tutoriel. N’hésitez pas à le récupérer pour vous familiariser avec sa structure et ses commandes.

Ces fonctions sont les principales méthodes de la bibliothèque AccelStepper utilisées dans notre code pour contrôler le moteur pas à pas.

  • AccelStepper::DRIVER: Il s’agit d’un mode de fonctionnement pour le pilote du moteur pas à pas. Cela indique à la bibliothèque qu’on utilise un pilote externe (comme le TB6600) pour contrôler le moteur, et qu’on ne fait que lui fournir des signaux de step et de direction.

  • stepper(AccelStepper::DRIVER, pinPULS, pinDIR) : Ceci est le constructeur de la classe AccelStepper qui initialise un nouvel objet pour contrôler un moteur pas à pas. Ici, on lui indique le mode de fonctionnement et les pins pour les signaux de step et de direction.

  • stepper.setMaxSpeed(speed) : Cette fonction définit la vitesse maximale à laquelle le moteur peut tourner.
  • stepper.setAcceleration(50) : Cette fonction définit la valeur d’accélération pour le moteur.
  • stepper.moveTo(stepper.currentPosition() + 1000000) : Cette fonction demande au moteur de se déplacer vers une position donnée. Ici, il est demandé au moteur de se déplacer d’un grand nombre de pas depuis sa position actuelle.
  • stepper.setCurrentPosition(0) : Cette fonction réinitialise la position actuelle du moteur à une valeur donnée, dans ce cas, zéro.
  • stepper.stop() : Cette fonction arrête immédiatement le moteur.

  • stepper.run() : Cette fonction doit être appelée régulièrement pour faire tourner le moteur. Elle prend en compte la vitesse, l’accélération, et la position cible pour déterminer les étapes à effectuer.

 

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Les codes pour le TB6600 1/8 , La création du train d’impulsion pour un moteur pas à pas avec Arduino

TB6600, La création du train d’impulsion pour un moteur pas à pas avec Arduino.

 

Code n-1 : TB6600, La création du train d’impulsion pour un moteur pas à pas avec Arduino

Ce code est destiné à contrôler un moteur pas-à-pas à l’aide d’une carte Arduino. Il utilise les pins ENA, PULS et DIR pour contrôler la rotation du moteur.

La fonction setup() est exécutée une seule fois au démarrage de l’Arduino. Elle configure les pattes ENA, PULS et DIR en sortie.

La fonction loop() est exécutée en boucle sans fin après le démarrage de l’Arduino. Elle commence par récupérer le temps actuel en microsecondes. Cette fonction est basée sur le principe de génération d’impulsions  qui permet de faire avancer le moteur d’un pas à chaque impulsion.

Si le temps écoulé depuis la dernière impulsion est supérieur ou égal à la valeur de la tempo stockée dans la variable TEMPO, la fonction inverse l’état de la broche PULS_PIN pour générer une impulsion et faire tourner le moteur pas-à-pas. La valeur de TEMPO contrôle la vitesse de rotation du moteur.

Ce code est un exemple de base pour contrôler un moteur pas-à-pas avec une carte Arduino. Il est possible de modifier le code pour ajouter des fonctionnalités supplémentaires, telles que le contrôle de la direction de rotation du moteur ou la gestion de la vitesse de rotation en fonction de l’entrée utilisateur.

Code n-2 : TB6600, personnaliser la fréquence de votre moteur pas-à-pas en temps réel

Le code présenté ici est un exemple de contrôle de la fréquence d’un moteur pas à pas à l’aide d’un driver TB6600 et d’une carte Arduino. Le principe est de générer des impulsions à une fréquence donnée pour faire tourner le moteur pas à pas.

Le code est organisé en trois parties principales : la déclaration des variables, le setup et son contenu, et enfin la fonction loop et son contenu. Nous allons les examiner chacune en détail.

Déclaration des variables

Le code commence par la déclaration des variables utilisées dans le programme. Les variables sont les suivantes :

  • ENA_PIN, PULS_PIN et DIR_PIN : ces variables contiennent les numéros des broches utilisées pour le contrôle du moteur.
  • TEMPO : cette variable contient la valeur de la tempo en microsecondes. Elle est initialisée à 250 µs.
  • tempsPrecedent : cette variable stocke le temps précédent en microsecondes, utilisé pour calculer le temps écoulé depuis la dernière impulsion.

Setup et son contenu

La fonction setup() est exécutée une seule fois au démarrage de l’Arduino. Elle initialise la communication série, configure les pattes en sortie pour le contrôle du Driver, valide le driver et définit la direction du moteur. Enfin, elle affiche un message pour demander à l’utilisateur de saisir une nouvelle valeur de tempo (train d’impulsions).

Fonction loop et son contenu

La fonction loop() est exécutée en boucle sans fin après le démarrage de l’Arduino. Elle récupère le temps actuel en microsecondes, lit les données disponibles sur la communication série et vérifie si une nouvelle valeur de tempo a été saisie. Si c’est le cas, elle met à jour la variable TEMPO avec cette nouvelle valeur.

Ensuite, la fonction loop() vérifie si la valeur du temps écoulé depuis la dernière impulsion est supérieure ou égale à la valeur de la tempo. Si tel est le cas, elle met à jour la variable tempsPrecedent avec le temps actuel et génère une impulsion en inversant l’état de la broche de pulsation.

 

 

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