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制作激光雕刻机,求分析四线步进电机温度高原因

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ID:880148 发表于 2021-4-5 12:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
10黑币
在论坛里看到大神做的激光雕刻机,是否崇拜,就模仿着自己也做一个,软件可以顺利的操纵电机运行,可就是运行一会电机就十分烫手,都能闻到电机过热的味道,请大神指点一下,请问问题究竟出在哪里?谢谢!(新手上路,手头紧张,奉上10个,以表谢意!)
f3f8f82b2703fbda2e206dd272c4f2f.jpg

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ID:83345 发表于 2021-4-5 16:41 | 显示全部楼层
电机电流过大,光驱步进电机电流很小,12V的总电流1
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ID:83345 发表于 2021-4-5 16:44 | 显示全部楼层
如果动作都正常,肯定是电机电流过大,光驱步进电机的电流很小的,12v的总电流100多mA应该就够了。

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ID:163285 发表于 2021-4-5 18:35 | 显示全部楼层
步进电机空载发烫不?发烫就降低驱动步进电机电源电压。
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ID:230742 发表于 2021-4-6 00:36 | 显示全部楼层
查找步进电机的资料,严格控制电压和电流。只要不超过额定的电压和电流就没事。
正常57步进电机70度以下都正常。
还要设计好行程开关,不要堵转。
刚百度了一下,有的电机是5V,有的是12V的,电流只有几十毫安。L298N电流有点大了。

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ID:584814 发表于 2021-4-6 10:19 | 显示全部楼层
程序呢 ?又让人算命。
这个大多没有归零操作,表现的就是运转正常电机过热。
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ID:723547 发表于 2021-4-6 10:20 | 显示全部楼层
楼主没有贴出来程序和供电电压电流,原因有2种
1.电压太大,调节供电电压即可
2.电流太大,更换电阻,调节电流即可
这里猜测应该是电压超了,

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ID:451718 发表于 2021-4-6 10:28 | 显示全部楼层
看到你带散热片的驱动板就知道, 一定是电流过大了。  这个驱动板应该又硬跳线或者在程序中软设置,用来调节电流大小的。  你用ATX电源供电, 最大电压也就+12V,电压肯定没有问题。

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ID:390416 发表于 2021-4-6 10:48 | 显示全部楼层
应该是没有关闭输出,电机正转1ms 反转1ms  电机表现不转 其实电流却非常大
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ID:880148 发表于 2021-4-6 11:03 | 显示全部楼层
wang_l0650 发表于 2021-4-5 16:44
如果动作都正常,肯定是电机电流过大,光驱步进电机的电流很小的,12v的总电流100多mA应该就够了。

应该是电流太大,我测了一下,电机一个为10欧的,一个为5欧的,我换了一个输出500MA的小直流变压器,只能带动10欧的电机,5欧的无非正常运行,谢谢帮助!
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ID:880148 发表于 2021-4-6 11:06 | 显示全部楼层
光说不练 发表于 2021-4-5 18:35
步进电机空载发烫不?发烫就降低驱动步进电机电源电压。

就是空载烫手,还没有加载呢,电压应该没有问题吧?因为这是12v电机啊?
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ID:880148 发表于 2021-4-6 11:09 | 显示全部楼层
啤酒瓶子老大 发表于 2021-4-6 00:36
查找步进电机的资料,严格控制电压和电流。只要不超过额定的电压和电流就没事。
正常57步进电机70度以下都 ...

5v电压电机不动,但放在桌子上可以听到电机嗡嗡声,12v电机可以正常运行,应该12v是没有问题吧?谢谢帮助!
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ID:880148 发表于 2021-4-6 11:27 | 显示全部楼层
man1234567 发表于 2021-4-6 10:19
程序呢 ?又让人算命。
这个大多没有归零操作,表现的就是运转正常电机过热。

软件是在论坛里下载的,应该没有问题吧?我也是新手,有的代码也看不明白,代码附上,请指点,谢谢!

/*z地址定义
50 1=x+,2=x-,3=y+,4=y-
51 前进后退步数高
52 前进后退步数低
53
54/55 字宽
56
57 弱光开关
58/59 激光强度
60 x轴速度
61 y轴速度
62 开始打印0,57
63 暂停
64 停止标志
65
66  左右标记
100开始时灰度图数据
*/

#include <reg52.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define N z[60]           //X速度
#define M z[61]           //Y速度
sbit a=P1^3;                //步进电机接线定义  移动底板
sbit a_=P1^2;
sbit b=P1^1;
sbit b_=P1^0;
sbit xa=P1^4;                //步进电机接线定义         移动激光头
sbit xa_=P1^5;
sbit xb=P1^6;
sbit xb_=P1^7;
sbit jg=P2^0;                //激光
sbit led=P2^1;        //指示灯
uchar xdata z[500]={0};//缓存
uchar buff[3];                                 //串口缓存
uchar x1,x0,y1,y0,cont2=0;
uchar xfb=4,yfb=4;                 //走步标志位


unsigned char HighRH = 0;  //高电平重载值的高字节
unsigned char HighRL = 0;  //高电平重载值的低字节
unsigned char LowRH  = 0;  //低电平重载值的高字节
unsigned char LowRL  = 0;  //低电平重载值的低字节



void delayms(uint xms)                               
{   
        uint i,j;
        for(i=xms;i>0;i--)                      //i=xms即延时约xms毫秒
                for(j=110;j>0;j--);
}

/* 配置并启动PWM,fr-频率,dc-占空比 */
void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc)
{
    unsigned int  high, low;
    unsigned long tmp;
   
    tmp  = (11059200/12) / fr;  //计算一个周期所需的计数值
    high = (tmp*dc) / 100;      //计算高电平所需的计数值
    low  = tmp - high;          //计算低电平所需的计数值
    high = 65536 - high + 12;   //计算高电平的重载值并补偿中断延时
    low  = 65536 - low  + 12;   //计算低电平的重载值并补偿中断延时
    HighRH = (unsigned char)(high>>8); //高电平重载值拆分为高低字节
    HighRL = (unsigned char)high;
    LowRH  = (unsigned char)(low>>8);  //低电平重载值拆分为高低字节
    LowRL  = (unsigned char)low;
    TMOD &= 0xF0;   //清零T0的控制位
    TMOD |= 0x01;   //配置T0为模式1
    TH0 = HighRH;   //加载T0重载值
    TL0 = HighRL;
    ET0 = 1;        //使能T0中断
    TR0 = 1;        //启动T0
    jg = 1;     //输出低电平,关闭激光
}
/* 关闭PWM */
void ClosePWM()
{
    TR0 = 0;     //停止定时器0
    ET0 = 0;     //禁止定时器0中断
    jg = 1;  //输出低电平,关闭激光
}
/* T0中断服务函数,产生PWM输出 */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
    if (jg == 1)  //当前输出为低电平时,装载高电平值并输出高电平
    {
        TH0 = LowRH;
        TL0 = LowRL;
        jg = 0;
    }
    else              //当前输出为高电平时,装载低电平值并输出低电平
    {
        TH0 = HighRH;
        TL0 = HighRL;
        jg = 1;
    }
}



void xfor(uint i)                //x轴前进函数,前进多少步
{   
  while(1)
  {
                if(xfb==4)
                  {
         xa=xb=1;
               xb_=xa_=0;
                     xfb=1;
                     i--;                       
               delayms(N);
                     if(i==0){xa=xb=0; break;}
                  }
                if(xfb==1)
                  {
         xb=xa_=1;
               xa=xb_=0;
                     xfb=2;
                     i--;       
               delayms(N);
                     if(i==0){xa_=xb=0; break;}
                  }
                if(xfb==2)
                  {
         xa_=xb_=1;
         xb=xa=0;
                     xfb=3;        //走步标志位
                     i--;
               delayms(N);
                     if(i==0){xa_=xb_=0; break;}
                   }
                if(xfb==3)
                  {
         xa_=xb=0;
               xb_=xa=1;
                     xfb=4;
                     i--;       
               delayms(N);
                     if(i==0){xa=xb_=0; break;}
                  }
                }
}

void xbac(uint i)                //xxx后退函数
{   
         while(1)
                {
                        if(xfb==1)
                                {
                                         xa_=xb=0;
                                         xb_=xa=1;
                                         xfb=4;
                                         i--;                                //走步标志位
                                         delayms(N);
                                         if(i==0){xa=xb_=0; break;}
                                 }
                        if(xfb==4)
                                {
                                         xa_=xb_=1;
                                         xb=xa=0;
                                         xfb=3;
                                         i--;       
                                         delayms(N);
                                         if(i==0){xa_=xb_=0; break;}
                                 }
                        if(xfb==3)
                                {
                                         xb=xa_=1;
                                         xa=xb_=0;
                                         xfb=2;        //走步标志位
                                         i--;       
                                         delayms(N);
                                         if(i==0){xa_=xb=0; break;}
                                 }
                        if(xfb==2)
                                {
                                         xa=xb=1;
                                         xb_=xa_=0;
                                         xfb=1;
                                         i--;       
                                         delayms(N);
                                         if(i==0){xa=xb=0; break;}
                                }
                }
}



void yfor(uint i)                //y轴前进函数
{   
     while(1)
     {
             switch(yfb)
                   {
                     case 4:{a=b=1; b_=a_=0; yfb=1; i--; delayms(M); if(i==0){a=b=0;break;}}
                                 case 1:{b=a_=1; a=b_=0; yfb=2; i--; delayms(M); if(i==0){a_=b=0;break;}}
                                 case 2:{a_=b_=1; b=a=0; yfb=3; i--; delayms(M); if(i==0){a_=b_=0;break;}}
                                 case 3:{b_=a=1; a_=b=0; yfb=4; i--; delayms(M); if(i==0){a=b_=0;break;}}
                   }
                   if(i==0)  break;
      }
}

void ybac(uint i)                //yy后退函数
{   
     while(1)
     {
             switch(yfb)
                   {
                     case 1:{a=b_=1; b=a_=0; yfb=4; i--; delayms(M); if(i==0){a=b_=0;break;}}
                                 case 4:{b_=a_=1; a=b=0; yfb=3; i--; delayms(M); if(i==0){a_=b_=0;break;}}
                                 case 3:{a_=b=1; b_=a=0; yfb=2; i--; delayms(M); if(i==0){a_=b=0;break;}}
                                 case 2:{b=a=1; a_=b_=0; yfb=1; i--; delayms(M); if(i==0){a=b=0;break;}}
                   }
                   if(i==0)  break;
      }
}

void dazi(uint zik)//打印函数                   ******打印函数已更改******
{
    uint x;
                jg=0;

                for(x=0;x<zik;x++)//执行zik个循环,x轴右移zik步
                {
                        while(z[63]);       //暂停等待
                        if(z[64]==1) break;        //停止标志 跳出循环
                        SBUF=255;                                    // 每开始打印一个点,向上位机发送255,上位机进度显示用
                        jg=0;               //开激光
                        delayms((z[99+x]*(z[58]*256+z[59]))/100);
                        jg=1;                      //关闭激光
                       
                        if(z[66]==1)        xbac(1);
                        else                                  xfor(1);                 
                }          
                if(z[64==1])    z[64]=0;
          else                                                yfor(1);    //y轴进一行
    z[62]=0;                           //一行打印完成
                SBUF=1;                     //发送信息,表示打印一行完成
               
}

/* 串口配置函数,baud-通信波特率 */
void ConfigUART(unsigned int baud)
{
    SCON  = 0x50;  //配置串口为模式1
    TMOD &= 0x0F;  //清零T1的控制位
    TMOD |= 0x20;  //配置T1为模式2
    TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud;  //计算T1重载值
    TL1 = TH1;     //初值等于重载值
    ET1 = 0;       //禁止T1中断
    ES  = 1;       //使能串口中断
    TR1 = 1;       //启动T1
}


void chuanlo() interrupt 4
{
  if(RI)
  {
     buff[cont2]=SBUF;//每次3字节,地址高,地址低,数据,,
   
           cont2++;
     if(cont2==3)//每收3个字节,把数据写入地址中
           {
            z[(buff[0]*256)+buff[1]]=buff[2];
                  cont2=0;
                        SBUF=0;  //*****************在这里加入这行代码测试一下*******************************
           }
                 RI=0;
  }
       
  if(TI) TI=0;
}

main()
{  
        EA=1;
        P0=0xff;
        ConfigUART(9600)        ;
        z[60]=15;//默认的参数
        z[61]=15;
        z[56]=1;
        z[62]=0;
        jg=0;
        cont2=0;
       
        while(1)
        {
                                                                         //        *****此处已更改******

                if(z[57]==100){ConfigPWM(100, 98);delayms(10);}         //上位机指令处理,打开弱光定位,频率100Hz,占空比98%                                                                      
                else if(z[57]==1)   jg=0;                                                   //打开强光
                else { ClosePWM(); delayms(10);}

                if(cont2!=0) led=0;  else led=1;//指示通信是否可用
                if(z[50]==1){xfor(z[51]*256+z[52]);z[50]=0;}//x+
                if(z[50]==2){xbac(z[51]*256+z[52]);z[50]=0;}//x-
                if(z[50]==3){yfor(z[51]*256+z[52]);z[50]=0;}//y+
                if(z[50]==4){ybac(z[51]*256+z[52]);z[50]=0;}//y-

                if(z[62])//开始打印标志
                {
                        dazi(z[54]*256+z[55]);
                }
        }
}

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ID:880148 发表于 2021-4-6 11:29 | 显示全部楼层
蓝色弹珠 发表于 2021-4-6 10:20
楼主没有贴出来程序和供电电压电流,原因有2种
1.电压太大,调节供电电压即可
2.电流太大,更换电阻,调 ...

我用的是ATX电源,应该不会有问题吧?
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ID:880148 发表于 2021-4-6 11:38 | 显示全部楼层
robinsonlin 发表于 2021-4-6 10:28
看到你带散热片的驱动板就知道, 一定是电流过大了。  这个驱动板应该又硬跳线或者在程序中软设置,用来调 ...

我用的是L298N驱动板,上面有两个使能引脚跳线冒,一个看说明,应该是输出5v跳线冒吧(不敢肯定),没有地方可以调节电流大小的吧?
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ID:844772 发表于 2021-4-6 11:42 | 显示全部楼层
我用的A4988驱动的,上边有调节电流的电阻,我调到刚好能运动位置。运行起来还是有点烫手,但连续个把小时都没烧掉。另外我用的是9伏电源。建议一是降低点电压,用9伏呗,二是降速,时间有点久,我忘记用多少了。还有就是,一打印就是个把小时的,很容易被干扰,你通过串口打印图像,会比较麻烦的。
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ID:584814 发表于 2021-4-6 17:27 | 显示全部楼层
居然有5个while(1)真是醉了
以个人试验的结果,建议在每个全拍操作完成后做等电位(建议归零成全部低电位)动作,无论是几拍的每个步骤包括开始和结束都会有绕组上存在高低电位,如果同一线圈绕组上有高低电位存在必定会产生电流耗电做功,又因为电机电阻一般较小而此时电机如果无法转动不能转换机械能耗电就只能用换成热能以发热方式耗电了。此外,步进电机的实际动作时间相对不动作时间占比很小,因此更多的时间是电机不动但加上了电相当成了一个电热器.....
以自己在试验板上用4线2项电机(感觉5线的大概只是驱动芯片有区别手上没这东东没试过)做的试验结果,步进电机的4拍可以做成前2拍和后2拍可以做到更精确控制,个人感觉4拍和8拍没区别可能是试验方法问题,但不归零是绝对存在电机发热的。

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ID:844772 发表于 2021-4-7 09:11 | 显示全部楼层
略看了一下程序,好像没考虑斜线和曲线啊?也没见到硬件的安全措施,建议就别用激光了,先用舵机带笔打印,都弄好了再换回激光。楼上说的归零动作,可能不太适合这,电机不动带电是为了锁定的,光驱机械部分非常轻,必须考虑惯性问题,快速去电就要考虑刹车问题。
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ID:880148 发表于 2021-4-16 14:19 来自手机 | 显示全部楼层
glinfei 发表于 2021-4-7 09:11
略看了一下程序,好像没考虑斜线和曲线啊?也没见到硬件的安全措施,建议就别用激光了,先用舵机带笔打印, ...

高手,说的确实在理,舵机我没有看过这方面的东西,现在雕刻机我已经做完了,感觉应该是电流太大,现在打印基本没有什么问题,谢谢给与的指点,谢谢!
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ID:219796 发表于 2021-4-17 17:26 来自手机 | 显示全部楼层
负载不过载就是电压太高了,建议换驱动芯片
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