In een vorige blog heb ik uitgelegd hoe je met mijn eCurtains project je gordijnen automatisch kunt bedienen. Ik maakte hierbij gebruik van een 28BYJ-48 stappen motor met een ULN motor driver. Dit werkt prima, maar de stappen motor is wel wat langzaam. Ik ben daarom wat verder gaan rondkijken en een goed alternatief is in dat geval een Nema17 stappen motor. Deze kost wel wat meer, maar is dan ook een stuk sneller en robuuster. In deze blog beschrijf ik hoe je een Nema17 stappen motor kunt aansturen en hoe je deze integreert in eCurtains.

Benodigheden

Je kunt de Nema17 stappen motor met diverse drivers aansturen. Ik heb gekozen voor de A4988.

1 x Breadboard 400
1 x NodeMcu ESP8266 (CH340/CP2102)
1 x MB102 Breadboard Power Supply Module 3.3V 5V
1 x Nema 17 42mm 12V Hybrid Two Phase Stepper Motor
1 x Nema 17 Mounting L Bracket 42
1 x SYB-170 Mini Breadboard
1 x A4988 DRV8825 Stepper Motor Driver
1 x DC12V Plug Adapter Connector Male
1 x 100uF 25V Nichichon Low Impedance Long Life Aluminum Electrolytic capacitor (10 stuks)
1 x Waterproof ABS Plastic Electronic Enclosure Project Box Case Black 125 x 80 x 32 mm
1 x VOLTCRAFT ESPS-1500 Stekkernetvoeding, instelbaar (Euro 9,91)

Zie ook de volgende link met meer informatie en technische details.

Aansluiten

Het aansluiten is heel eenvoudig als je de pin-aansluitingen van je ESP8266 module en A4988 motor driver weet:


ESP8266 Overzicht


Plaats je ESP8266 en A4988 stepper motor driver op je breadboard en sluit deze als volgt aan op je NEMA17 stappen motor.

A4988 Stepper Driver

Als de ingangstoestand van de RESET pin een logisch laag is, worden alle STEP-ingangen genegeerd. Door de SLEEP pin laag te zetten schakel je de driver uit (waardoor je de temperatuur van je stappen motor laag kunt houden).

Als je alles hebt aangesloten dan ziet dit er als volgt uit:


eCurtain aangesloten Arduino + Driver

Programmeren

Ik verwijs voor het opzetten van de programmeer omgeving naar mijn vorige blog. Het aansturen van de stappen motor gaat heel eenvoudig met het volgende stukje code:

// For ESP8266
#include                             // ESP8266 WiFi
#include                        // ESP8266 Web Server
#include                                  // EEPROM
#include                                     // Serial Peripheral Interrface
#include                                      // File system
 
// For Steppermotor
#include     

//
// Steppermotor settings
//
#define STEPS_PER_REVOLUTION   200      // Steps per Revolution

#define MOTOR_MAX_SPEED      300.0      // Maximum speed of motor
#define MOTOR_ACCELERATION   100.0      // Acceleration of motor

#define MOTOR_PIN_DIRECTION     D1     // Direction pin on A4988 Driver => GPIO16
#define MOTOR_PIN_STEPS         D2     // Steps pin on A4988 Driver => GPIO5

#define MOTOR_PIN_SLEEP         D5     // Sleep pin on A4988 Driver => GPIO14
#define MOTOR_PIN_RESET         D6     // Reset pin on A4988 Driver => GPIO12


// Initialize for using AccelStepper with NEMA17 with A4988 driver

AccelStepper  Stepper( AccelStepper::DRIVER, MOTOR_PIN_STEPS, MOTOR_PIN_DIRECTION );

// Set 'reset' pin to HIGH
pinMode( MOTOR_PIN_RESET, OUTPUT);
digitalWrite( MOTOR_PIN_RESET, HIGH );

// -----------------------------------------------------------------------------------------
// setup
// Default setup() method called once by Arduino
// -----------------------------------------------------------------------------------------
void setup() 
{
  // Setup serial port for your Serial Monitor
  Serial.begin( 115200 );

  // Move motor 3 rotations
  move_motor ( 3.0 );

  // Wait 1 second
  delay (1000);

  // Move motor 3 rotations back
  move_motor ( -3.0 );
}

void move_motor (float no_rotations)
{
  // Set maximum of motor speed
  Stepper.setMaxSpeed ( MOTOR_MAX_SPEED );

  // Set acceleration8
  Stepper.setAcceleration ( MOTOR_ACCELERATION );

  // Set 'sleep' pin to HIGH again
  pinMode( MOTOR_PIN_SLEEP, OUTPUT);
  digitalWrite( MOTOR_PIN_SLEEP, HIGH );

  // Give stepper instruction to move motor
  Stepper.move( no_rotations * STEPS_PER_REVOLUTION);
}

// -----------------------------------------------------------------------------------------
// loop ()
// Here you find the main code which is run repeatedly
// -----------------------------------------------------------------------------------------
void loop() 
{
  // Handle Client
  server.handleClient();

  // Control movement of motor
  Stepper.run(); 

  // If motor it not running then disable motor pin outputs
  if ( Stepper.isRunning() == 0)
  {
      // Set 'sleep' pin to LOW again
      pinMode( MOTOR_PIN_SLEEP, OUTPUT);
      digitalWrite( MOTOR_PIN_SLEEP, LOW );
  }
}

Zoals je in bovenstaande code-snippet ziet zijn er eigenlijk maar 2 dingen anders vergeleken met de code voor de 28BYJ-48 stappen motor met een ULN driver:

  • Voor NEMA17 gebruik je 200 stappen/omwenteling i.p.v. 2048
  • Voor NEMA17 is de initialisatie van de AccelStepper library anders

Gebruik in eCurtains

Ik heb ondertussen vanaf eCurtain V1.02 de code aangepast zodat je kunt instellen welke stappen motor/driver je gebruikt. Gemakkelijker kan het dus niet voor jou.


eCurtains Instellingen


Op dit moment gaat het bedienen van de gordijnen met de snelheid zoals in onderstaande filmpje:



Laat je even in de reacties weten of het jou ook is gelukt om je Nema17 stappen motor te bedienen?