СИСТЕМА ДИСТАНЦІЙНОГО КЕРУВАННЯ КРОКОВИМ ДВИГУНОМ НА БАЗІ ПЛАТИ РОЗРОБНИКА ESP32

Автор(и)

  • Чен Сюань Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine
  • Євген Вербицький КПІ ім. Ігоря Сікорського, Ukraine http://orcid.org/0000-0001-7275-5152

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.02.07

Ключові слова:

ESP32, кроковий двигун, дистанційне керування, WiFi модуль, microPython

Анотація

Кроковий двигун – це блок системи управління для досягнення мети зручного використання та точного керування, що значно полегшує наше життя та підвищує рівень сучасної високотехнологічної промисловості. Зокрема, кілька крокових двигунів можуть бути обєднані в систему і працювати разом з використанням програми дистанційного керування, що значно покращує гнучкість та застосовність обладнання. У реальному житті кілька крокових двигунів використовуються разом частіше. Наприклад, 3D-принтер, використовуючи одночасно три крокові двигуни, вісь x, вісь y та вісь z, може визначити ліву частину простору та точно надрукувати потрібний нам тривимірний об’єкт. Додавши систему дистанційного керування по WiFi можна керувати рухом двигуна в режимі реального часу та повністю автоматизувати процес. Наприклад, ендоскопи, які часто використовуються в медицині, коли ендоскопу потрібно внести мікрокоригування в положення, ми можемо використовувати дистанційне керування для внесення змін у режимі реального часу. Представлено проект використання ESP32 для керування кількома кроковими двигунами та використовує мову Python для написання програм на основі мікропрограмного забезпечення microPython для реалізації віддаленого керування кількома кроковими двигунами. Швидкість і напрямок крокового двигуна можна регулювати і керувати за допомогою імпульсних сигналів. Система годинника ESP32 може генерувати імпульсний сигнал ШІМ, ESP32 поставляється з модулем WiFi, який може підтримувати дистанційне керування. Швидкість крокового двигуна можна регулювати, регулюючи робочий цикл ШІМ програмою. У поєднанні з продуктами ESP32 продуктивність цього розробленого продукту може бути стабільною та надійною. Система відліку часу ESP32 має кілька таймерів, використання яких з системою переривань, дає можливість ефективно керувати кількома кроковими двигунами одночасно. А модуль WiFi ESP32 може реалізувати дистанційне керування легко та зручно. Відповідно до принципу дії крокового двигуна, реалізовано півкрокове керування та повнокрокове керування кроковим двигуном, а також мікрокове керування з використанням ШІМ сигналу, що змінюється за законом косинусної функції. Для керування двигуном було розроблено зручний веб-додаток, що дозволяє здійснювати дистанційне керування системою, що складається з чотирьох двигунів, у простий і зручний спосіб

Посилання

Zhang M., Li X. Design of Intelligent Classroom Control System Based on Internet of Things. Mobile Information Systems, 2021, 4, pp. 1–9, doi: 10.1155/2021/5438878.

Haowen L., Ripeng L. Design and Research of Stepper Motor Controller Based on STM32. Journal of Physics Conference Series, 2021, 1, doi: 10.1088/1742-6596/2082/1/012009.

Blinov A., Verbytskyi I., Zinchenko D., Vinnikov, D., Galkin, I. Modular Battery Charger for Light Electric Vehicles. Energies, 2020, 13, pp. 774–796, doi: 10.3390/en13040774.

Zang, C. Q., Gao, M. Y., Liu, Y. F., He, Z. W. Study of Subdivision Stepping Motor Driver Based on the Controllable Dead-Time Compensation. Applied Mechanics and Materials, 2014, pp. 556–562, doi: 10.4028/www.scientific.net/amm.556-562.1294.

Verbytskyi I. V., Zhuikov V.J. Asynchronous motor drive interharmonics calculation based on generalized Fourier series of several variables. Technical Electrodynamics, 2020, 2, pp. 36–42, doi: 10.15407/techned2020.02.036.

Cheddadi Y., Cheddadi H., Cheddadi F., Errahimi F., Es-sbai, N. Design and implementation of an intelligent low-cost IoT solution for energy monitoring of photovoltaic stations. SN Applied Sciences, 2020, 2(7), doi: 10.1007/s42452-020-2997-4.

Wagyana A., Zulhelman, Rahmat. Development of Multi-Sensor Smart Power Outlet to Optimize Building Electrical Automation System. Journal of Physics: Conference Series, 2019, 1364 (1), pp. 012033, doi: 10.1088/1742-6596/1364/1/012033.

Gaspar G., Fabo P., Kuba M., Flochova J., Dudak, J., Florkova, Z. Development of IoT applications based on the MicroPython platform for Industry 4.0 implementation. 2020 19th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME), 2020, doi: 10.1109/me49197.2020.9286455.

Stolojescu-Crisan C, Crisan C, Butunoi B-pp. An IoT-Based Smart Home Automation System. Sensors, 2021, 21(11), pp. 3784, doi: 10.3390/s21113784.

Linggarjati J. Design and Prototyping of Temperature Monitoring System for Hydraulic Cylinder in Heavy Equipment using ESP32 with data logging and WiFi Connectivity. IOP Conference Series Earth and Environmental Science, 2022, № 998 (1), pp. 012042, doi: 10.1088/1755-1315/998/1/012042.

Rey-Merchán MdC, Gómez-de-Gabriel JM, López-Arquillos A, Fernández-Madrigal JA. Virtual Fence System Based on IoT Paradigm to Prevent Occupational Accidents in the Construction Sector. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2021, 18 (13), pp. 6839, doi: 10.3390/ijerph18136839Yang.

Xiaohua Zhang, Bingji Xu. Research on stepper motor control based on Single Chip and serial communication. 2010 8th World Congress on Intelligent Control and Automation, 2010, pp. 3019-3023, doi: 10.1109/wcica.2010.5554081.

Venkatesan, L., Arulmozhiyal, R., Janarthanan, A. D. Simulation approach on step speed control of Induction Motor using Lab View. 2013 International Conference on Computer Communication and Informatics, 2013, pp. 1-6, doi: 10.1109/iccci.2013.6466283

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-07-19

Як цитувати

Сюань , Ч. ., & Вербицький, Є. . (2022). СИСТЕМА ДИСТАНЦІЙНОГО КЕРУВАННЯ КРОКОВИМ ДВИГУНОМ НА БАЗІ ПЛАТИ РОЗРОБНИКА ESP32. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (2(12), 48–53. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.02.07

Номер

Розділ

Інформаційні технології та системи управління