Arduino Nano - Interruptor de límite para motor paso a paso
Este tutorial explica cómo usar Arduino Nano para controlar un motor paso a paso mediante un interruptor de límite y un controlador L298N. En concreto, cubriremos:
- Cómo programar Arduino Nano para detener el motor paso a paso cuando se toque un interruptor de límite.
- Cómo programar Arduino Nano para cambiar la dirección del motor paso a paso cuando se toque un interruptor de límite.
- Cómo programar Arduino Nano para cambiar la dirección del motor paso a paso mediante dos interruptores de límite instalados en posiciones opuestas.
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Acerca del motor paso a paso y del interruptor de fin de carrera
Si no estás familiarizado con el motor paso a paso y el interruptor de límite (incluyendo la disposición de pines, la funcionalidad y la programación), los siguientes tutoriales pueden ayudarte a aprender:
- Arduino Nano - Limit Switch tutorial
- Arduino Nano - Stepper Motor tutorial
Diagrama de Cableado
Este tutorial proporciona el diagrama de cableado para dos casos: un motor paso a paso + un interruptor de fin de carrera, un motor paso a paso + dos interruptores de fin de carrera.
- Diagrama de cableado entre el ESP8266, el motor paso a paso y un interruptor de fin de carrera.
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
- Diagrama de cableado entre ESP8266, el motor paso a paso y dos interruptores de fin de carrera.
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Ver La mejor forma de alimentar Arduino Nano y otros componentes.
※ Nota:
La conexión de cableado entre el motor paso a paso y el L298N puede variar según el tipo de motor paso a paso. Para garantizar una conexión exitosa, consulte el tutorial Arduino Nano - Motor paso a paso para obtener instrucciones sobre cómo conectar el motor paso a paso al controlador de motor L298N.
Código para Arduino Nano - Detener el motor paso a paso mediante un fin de carrera
Se puede detener un motor paso a paso de varias maneras:
- Invocar la función stepper.stop(): Esto no detendrá el motor de inmediato, sino que hará que desacelere gradualmente
- No llame a la función stepper.run(): Esto hará que el motor paso a paso se detenga de inmediato
El código a continuación hace que un motor paso a paso gire de forma continua hasta que se active un interruptor de límite.
/*
* Este código de Arduino Nano fue desarrollado por es.newbiely.com
* Este código de Arduino Nano se proporciona al público sin ninguna restricción.
* Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite:
* https://es.newbiely.com/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-stepper-motor-limit-switch
*/
#include <ezButton.h>
#include <AccelStepper.h>
#define MAX_POSITION 0x7FFFFFFF // maximum of position we can set (long type)
ezButton limit_switch(5); // create ezButton object for pin D5
AccelStepper stepper(AccelStepper::FULL4WIRE, A3, A2, A1, A0);
bool is_stopped = false;
void setup() {
Serial.begin(9600);
limit_switch.setDebounceTime(50); // set debounce time to 50 milliseconds
stepper.setMaxSpeed(500.0); // set the maximum speed
stepper.setAcceleration(50.0); // set acceleration
stepper.setSpeed(100); // set initial speed
stepper.setCurrentPosition(0); // set position
stepper.moveTo(MAX_POSITION);
}
void loop() {
limit_switch.loop(); // MUST call the loop() function first
if (limit_switch.isPressed()) {
Serial.println(F("The limit switch: TOUCHED"));
is_stopped = true;
}
if (is_stopped == false) {
// without this part, the move will stop after reaching maximum position
if (stepper.distanceToGo() == 0) { // if motor moved to the maximum position
stepper.setCurrentPosition(0); // reset position to 0
stepper.moveTo(MAX_POSITION); // move the motor to maximum position again
}
stepper.run(); // MUST be called in loop() function
} else {
// If the stepper.run() function is not invoked, the motor stops immediately
// NOTE: invoking the stepper.stop() does NOT stop the motor immediately.
Serial.println(F("The stepper motor is STOPPED"));
}
}
Pasos R\u00e1pidos
- Conecta el Arduino Nano a una computadora usando un cable USB.
- Abre el IDE de Arduino, elige la placa correcta y el puerto correcto.
- Haz clic en el icono de Bibliotecas en la barra izquierda del IDE de Arduino.
- Busca “ezButton” y localiza la biblioteca de botones de ArduinoGetStarted.com.
- Presiona el botón Instalar para instalar la biblioteca ezButton.
- Busca “AccelStepper” y localiza la biblioteca AccelStepper creada por Mike McCauley.
- Luego, presiona el botón Instalar para añadirla.
- Copia el código anterior y ábrelo en el IDE de Arduino.
- Haz clic en el botón Subir en el IDE de Arduino para compilar y cargar el código al Arduino Nano.
- Si el cableado es correcto, el motor debería girar en sentido horario.
- Cuando se active el interruptor de fin de carrera, el motor debe detenerse de inmediato.
- El resultado mostrado en el Monitor Serial debería verse así.
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Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Nano' on 'COM15')
New Line
9600 baud
The limit switch: TOUCHED
The stepper motor is STOPPED
The stepper motor is STOPPED
The stepper motor is STOPPED
The stepper motor is STOPPED
Explicación del código
¡Consulta la explicación línea por línea contenida en los comentarios del código fuente!
Código para Arduino Nano - Cambiar la dirección del motor paso a paso mediante un interruptor de fin de carrera
Un motor paso a paso se hace girar de forma continua, y su dirección se altera cuando se acciona un interruptor de límite. Esto se logra con el siguiente código:
/*
* Este código de Arduino Nano fue desarrollado por es.newbiely.com
* Este código de Arduino Nano se proporciona al público sin ninguna restricción.
* Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite:
* https://es.newbiely.com/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-stepper-motor-limit-switch
*/
#include <ezButton.h>
#include <AccelStepper.h>
#define DIRECTION_CCW -1
#define DIRECTION_CW 1
#define MAX_POSITION 0x7FFFFFFF // maximum of position we can set (long type)
ezButton limit_switch(5); // create ezButton object for pin D5
AccelStepper stepper(AccelStepper::FULL4WIRE, A3, A2, A1, A0);
int direction = DIRECTION_CW;
long target_pos = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
limit_switch.setDebounceTime(50); // set debounce time to 50 milliseconds
stepper.setMaxSpeed(500.0); // set the maximum speed
stepper.setAcceleration(50.0); // set acceleration
stepper.setSpeed(100); // set initial speed
stepper.setCurrentPosition(0); // set position
target_pos = direction * MAX_POSITION;
stepper.moveTo(target_pos);
}
void loop() {
limit_switch.loop(); // MUST call the loop() function first
if (limit_switch.isPressed()) {
Serial.println(F("The limit switch: TOUCHED"));
direction *= -1; // change direction
Serial.print(F("The direction -> "));
if (direction == DIRECTION_CW)
Serial.println(F("CLOCKWISE"));
else
Serial.println(F("ANTI-CLOCKWISE"));
target_pos = direction * MAX_POSITION;
stepper.setCurrentPosition(0); // set position
stepper.moveTo(target_pos);
}
// without this part, the move will stop after reaching maximum position
if (stepper.distanceToGo() == 0) { // if motor moved to the maximum position
stepper.setCurrentPosition(0); // reset position to 0
stepper.moveTo(target_pos); // move the motor to maximum position again
}
stepper.run(); // MUST be called in loop() function
}
Pasos R\u00e1pidos
- Copia el código y ábrelo con el IDE de Arduino.
- Haz clic en el botón Subir en el IDE para cargar el código al Arduino Nano.
- Si el cableado es correcto, el motor girará en sentido horario.
- Toca el interruptor de límite y la dirección del motor paso a paso se invertirá en sentido antihorario.
- Toca el interruptor de límite de nuevo y el motor paso a paso girará en sentido horario.
- El resultado en el Monitor Serial debería verse así.
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Nano' on 'COM15')
New Line
9600 baud
The limit switch: TOUCHED
The direction -> ANTI-CLOCKWISE
The limit switch: TOUCHED
The direction -> CLOCKWISE
Código de Arduino Nano - Cambiar la dirección del motor paso a paso mediante dos finales de carrera
Haz que un motor paso a paso gire de forma continua y cambie su dirección cuando se active cualquiera de los dos interruptores de límite.
/*
* Este código de Arduino Nano fue desarrollado por es.newbiely.com
* Este código de Arduino Nano se proporciona al público sin ninguna restricción.
* Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite:
* https://es.newbiely.com/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-stepper-motor-limit-switch
*/
#include <ezButton.h>
#include <AccelStepper.h>
#define DIRECTION_CCW -1
#define DIRECTION_CW 1
#define STATE_CHANGE_DIR 1
#define STATE_MOVE 2
#define STATE_MOVING 3
#define MAX_POSITION 0x7FFFFFFF // maximum of position we can set (long type)
ezButton limit_switch_1(5); // create ezButton object for pin D5
ezButton limit_switch_2(12); // create ezButton object for pin D12
AccelStepper stepper(AccelStepper::FULL4WIRE, A3, A2, A1, A0);
int stepper_state = STATE_MOVE;
int direction = DIRECTION_CW;
long target_pos = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
limit_switch_1.setDebounceTime(50); // set debounce time to 50 milliseconds
limit_switch_2.setDebounceTime(50); // set debounce time to 50 milliseconds
stepper.setMaxSpeed(500.0); // set the maximum speed
stepper.setAcceleration(50.0); // set acceleration
stepper.setSpeed(100); // set initial speed
stepper.setCurrentPosition(0); // set position
}
void loop() {
limit_switch_1.loop(); // MUST call the loop() function first
limit_switch_2.loop(); // MUST call the loop() function first
if (limit_switch_1.isPressed()) {
stepper_state = STATE_CHANGE_DIR;
Serial.println(F("The limit switch 1: TOUCHED"));
}
if (limit_switch_2.isPressed()) {
stepper_state = STATE_CHANGE_DIR;
Serial.println(F("The limit switch 2: TOUCHED"));
}
switch (stepper_state) {
case STATE_CHANGE_DIR:
direction *= -1; // change direction
Serial.print(F("The direction -> "));
if (direction == DIRECTION_CW)
Serial.println(F("CLOCKWISE"));
else
Serial.println(F("ANTI-CLOCKWISE"));
stepper_state = STATE_MOVE; // after changing direction, go to the next state to move the motor
break;
case STATE_MOVE:
target_pos = direction * MAX_POSITION;
stepper.setCurrentPosition(0); // set position
stepper.moveTo(target_pos);
stepper_state = STATE_MOVING; // after moving, go to the next state to keep the motor moving infinity
break;
case STATE_MOVING: // without this state, the move will stop after reaching maximum position
if (stepper.distanceToGo() == 0) { // if motor moved to the maximum position
stepper.setCurrentPosition(0); // reset position to 0
stepper.moveTo(target_pos); // move the motor to maximum position again
}
break;
}
stepper.run(); // MUST be called in loop() function
}
Pasos R\u00e1pidos
- Haz clic en el botón Subir para enviar el código al Arduino Nano.
- Si el cableado es correcto, el motor debería girar en sentido horario.
- Al tocar el interruptor de límite 1, la dirección del motor paso a paso debería invertirse a antihorario.
- Al tocar el interruptor de límite 2, la dirección del motor paso a paso debería volver a la dirección horaria.
- El resultado en el Monitor Serial debería verse así.
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Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Nano' on 'COM15')
New Line
9600 baud
The limit switch 1: TOUCHED
The direction -> ANTI-CLOCKWISE
The limit switch 2: TOUCHED
The direction -> CLOCKWISE
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