Gleichzeitige Steuerung von zwei Schrittmotoren mit Arduino

Die Verwendung von Schrittmotoren ist in der Welt der Robotik und Automatisierung sehr verbreitet. Doch wie kann man mit einem Arduino-Board gleichzeitig zwei Schrittmotoren steuern? In diesem Blogbeitrag erläutern wir die Grundlagen der Schrittmotorsteuerung, die erforderlichen Komponenten und stellen einen Beispielcode zur Verfügung, um dir den Einstieg zu erleichtern.

Was ist ein Schrittmotor?

Ein Schrittmotor ist ein Elektromotor, der in diskreten Schritten arbeitet, wodurch er präzise Bewegungen und Positionierungen ermöglicht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gleichstrommotoren können Schrittmotoren sich in kontrollierten Schritten drehen und bieten daher eine bessere Genauigkeit und Kontrolle.

Benötigte Komponenten

• Arduino-Board (z.B. Arduino Uno)
• 2 Schrittmotoren (z.B. NEMA 17)
• 2 Motorsteuerungen (z.B. A4988 oder DRV8825)
• Externe Stromquelle für die Motoren
• Verkabelung und Breadboard für den Anschluss

Die Schaltung aufbauen

Um die beiden Schrittmotoren anzuschließen, benötigst du eine Motorsteuerung für jeden Motor. Verbinde die Pins der Motorsteuerungen mit dem Arduino-Board. Hier ist ein Beispiel für die Anschlussbelegung:

Arduino ----- A4988
---------------------
Step Pin  -> Pin 3
Dir Pin   -> Pin 4
Enable Pin -> GND

Wiederhole diesen Vorgang für den zweiten Motor und verwende dabei andere Pins am Arduino. Beispielsweise kannst du Pin 5 für den Step-Pin und Pin 6 für den Dir-Pin des zweiten Motors verwenden.

Der Arduino-Code

Hier ist ein einfacher Arduino-Code, um beide Schrittmotoren gleichzeitig ansteuern zu können:

#include 

// Anzahl der Schritte pro Umdrehung für deinen Schrittmotor
const int stepsPerRevolution = 200;  

// Initialisiere die beiden Schrittmotoren
Stepper motor1(stepsPerRevolution, 3, 4);
Stepper motor2(stepsPerRevolution, 5, 6);

void setup() {
  // Setze die Geschwindigkeit der Motoren
  motor1.setSpeed(60); // 60 RPM
  motor2.setSpeed(60); // 60 RPM
}

void loop() {
  // Lasse die Motoren gleichzeitig vorwärts drehen
  motor1.step(stepsPerRevolution);
  motor2.step(stepsPerRevolution);

  delay(500);

  // Lasse die Motoren gleichzeitig rückwärts drehen
  motor1.step(-stepsPerRevolution);
  motor2.step(-stepsPerRevolution);

  delay(500);
}

Die Funktionsweise des Codes

Im obigen Code definiert die Zeile const int stepsPerRevolution = 200; die Anzahl der Schritte, die der Motor benötigt, um eine vollständige Umdrehung zu machen. Dies kann je nach Art des Schrittmotors variieren. In der setup()-Funktion stellen wir die Geschwindigkeit für beide Motoren ein.

Die loop()-Funktion führt dann die Bewegung der Motoren aus. In jedem Durchlauf wird der Motor vorwärts und dann wieder rückwärts gedreht, wobei eine Verzögerung von 500 Millisekunden zwischen den Bewegungen besteht.

Optimierungen und Erweiterungen

Dieser Basiscode kann leicht angepasst werden, um komplexere Bewegungen zu realisieren. Du könntest zum Beispiel:

• Die Geschwindigkeit oder die Anzahl der Schritte für jeden Motor individuell anpassen.
• Sensoren verwenden, um die Position der Motoren zu steuern.
• Zusätzliche Motorsteuerungen hinzufügen, um mehr Motoren zu integrieren.

Tipps zur Fehlersuche

Solltest du Probleme bei der Steuerung der Schrittmotoren haben, gibt es einige Punkte, die du überprüfen kannst:

• Stelle sicher, dass alle Verbindungen korrekt sind und der Strom ausreichend ist.
• Überprüfe den Code auf mögliche Syntaxfehler.
• Teste jeden Motor einzeln, um sicherzustellen, dass sie beide ordnungsgemäß funktionieren.

Fazit

Die gleichzeitige Steuerung von zwei Schrittmotoren mit Arduino ist ein spannendes Projekt, das dir ermöglicht, deine Fähigkeiten in der Elektronik und Programmierung zu erweitern. Mit den gegebenen Schaltungsschemas und Codebeispielen bist du bereit, erste eigene Robotikprojekte zu starten. Lass deiner Kreativität freien Lauf und experimentiere mit verschiedenen Bewegungsmustern und Steuerungen!