ESP32 Moteur pas à pas

Commander un moteur pas à pas par la carte ESP32

21-03-22 4251

Le moteur pas à pas est un moteur à courant continu sans balais dans lequel la rotation est divisée en un certain nombre de pas qui résultent de la structure du moteur.

But de ce tutoriel:

Dans ce tutoriel, on va commander un moteur pas à pas par la carte ESP32: le moteur pas à pas tourne dans le sens de l’aiguille puis il tourne dans le sens inverse.

Composants nécessaires

Carte ESP32

ESP32 est une carte de développement électronique basée sur le microcontrôleur ESP32 de la société Espressif. Il s’agit d’un microcontrôleur à double cœur avec un processeur principal Xtensa LX6 et un processeur secondaire dedié au traitement du signal. La carte ESP32 est conçue pour être utilisée dans les applications IoT (Internet des objets) et comprend une variété de fonctionnalités pour faciliter la communication avec d’autres dispositifs et l’accès à Internet.

Voici quelques-unes des principales caractéristiques de la carte ESP32 :

Bluetooth et WiFi : La carte ESP32 inclut un module WiFi et Bluetooth pour faciliter la communication sans fil avec d’autres dispositifs.
Connectivité : La carte ESP32 est équipée de plusieurs ports de communication, tels que USB, UART, I2C et SPI, ce qui la rend idéale pour la communication avec d’autres composants électroniques.
Mémoire : La carte ESP32 dispose de 512 Ko de mémoire flash et de 8 Mo de RAM.
Energie : La carte ESP32 est alimentée par une tension de 3,3 V et est dotée d’un circuit de gestion de l’alimentation pour gérer les périodes de veille et d’arrêt.
Logiciels : La carte ESP32 est compatible avec un large éventail de logiciels de développement, tels que Arduino, ESP-IDF et MicroPython. Cela permet aux développeurs de choisir le logiciel de développement qui leur convient le mieux.

moteur pas à pas 28BYJ-48

Le moteur pas à pas 28BYJ-48 est un moteur électrique pas à pas de faible puissance utilisé dans de nombreux projets de robotique et de contrôle de mouvement. Il est capable de convertir des impulsions électriques en mouvements de rotation précis, ce qui en fait un choix populaire pour la construction de robots et d’autres dispositifs de contrôle de mouvement.

Le moteur pas à pas 28BYJ-48 est un moteur à pas unique, ce qui signifie qu’il nécessite quatre impulsions électriques pour effectuer un demi-tour complet. Cela le rend particulièrement adapté à la réalisation de mouvements de rotation précis, car il peut être facilement contrôlé en utilisant un microcontrôleur ou un autre dispositif de commande électronique.

Le moteur pas à pas 28BYJ-48 est également assez peu coûteux et facile à trouver, ce qui en fait un choix populaire pour les projets de bricolage et de robotique. Toutefois, il a une faible puissance et n’est pas adapté à des applications qui nécessitent des mouvements de haute précision ou une grande puissance de sortie.

module UNL2003

Le module UNL2003 est un module de commande de moteur pas à pas utilisé pour piloter des moteurs pas à pas à quatre fils. Il comprend un circuit intégré UNL2003 qui peut être utilisé pour convertir des signaux de commande en impulsions de sortie pour le moteur pas à pas. Le module UNL2003 est généralement utilisé avec des microcontrôleurs ou d’autres dispositifs de commande électronique pour fournir une interface de commande facile pour le moteur pas à pas.

Le module UNL2003 peut être utilisé pour commander des moteurs pas à pas à pas unique ou à pas double, en fonction de la façon dont il est configuré. Il est généralement assez facile à utiliser et peut être connecté au moteur pas à pas et au dispositif de commande en utilisant des fils et des connecteurs appropriés.

Le module UNL2003 est un choix populaire pour de nombreux projets de robotique et de contrôle de mouvement en raison de sa simplicité et de sa facilité d’utilisation. Cependant, il est important de suivre attentivement les instructions de montage et d’utilisation fournies avec le module pour éviter tout dommage ou mauvais fonctionnement.

batterie de 9V

Une batterie de 9 volts est une pile qui fournit une tension de sortie de 9 volts. Elles sont souvent utilisées dans les appareils électroniques portables tels que les radiodiffuseurs, les jouets et les outils électroniques. Elles sont également couramment utilisées dans les applications de bricolage et de loisir, telles que les circuits électroniques et les projets de robotique.

des fils de connexion

Les fils de connexion sont des fils électriques utilisés pour connecter des composants électroniques à une carte de développement ESP32. Ils sont généralement utilisés pour connecter des capteurs, des actionneurs, des afficheurs et d’autres composants à la carte ESP32 afin de créer des circuits électroniques.

Il existe deux types de fils de connexion: les fils de connexion mâle-mâle et les fils de connexion mâle-femelle. Les fils de connexion mâle-mâle sont utilisés pour connecter des composants qui ont tous deux des broches mâles, tandis que les fils de connexion mâle-femelle sont utilisés pour connecter des composants avec une broche mâle et une broche femelle.

Les fils de connexion sont généralement fabriqués en cuivre ou en alliage de cuivre et sont revêtus d’un isolant en plastique pour protéger les fils électriques et empêcher les courts-circuits. Ils sont disponibles dans une variété de couleurs pour aider à identifier et organiser les différents fils dans un circuit.

Montage de la carte ESP32 avec le moteur pas à pas

On connecte le module UNL2003 au moteur pas pas
On connecte la broche IN1 du module UNL2003 à broche D32 de la carte ESP32
On connecte la broche IN2 du module UNL2003 à broche D33 de la carte ESP32
On connecte la broche IN3 du module UNL2003 à broche D25 de la carte ESP32
On connecte la broche IN4 du module UNL2003 à broche D26 de la carte ESP32

Programme micropython

Voici les programmes micropython qui permettent de commander le moteur pas à pas par la carte ESP32.

boot.py

import Stepper
from machine import Pin, ADC
import time

# for the ESP8266 
# In1 = Pin(2,Pin.OUT) # IN1-> GPIO2 
# In2 = Pin(0,Pin.OUT) # IN1-> GPIO0 
# In3 = Pin(4,Pin.OUT) # IN1-> GPIO4 
# In4 = Pin(5,Pin.OUT) # IN1-> GPIO5 

# for ESP32
In1 = Pin(32,Pin.OUT)

In2 = Pin(33,Pin.OUT)
In3 = Pin(25,Pin.OUT)
In4 = Pin(26,Pin.OUT)
infrarouge = ADC(Pin(34))
s1 = Stepper.create(In1,In2,In3,In4, delay=1)
while True:
    s1.step(500) # faire tourner le moteur pas a pas dans le sens de l'aiguille
    time.sleep(1)
    s1.step(500,-1) # faire tourner le moteur pas a pas dans le sens inverse de l'aiguille
    time.sleep(1)

import Stepper

from machine import Pin, ADC

import time

# for the ESP8266

# In1 = Pin(2,Pin.OUT) # IN1-> GPIO2

# In2 = Pin(0,Pin.OUT) # IN1-> GPIO0

# In3 = Pin(4,Pin.OUT) # IN1-> GPIO4

# In4 = Pin(5,Pin.OUT) # IN1-> GPIO5

# for ESP32

In1 = Pin(32,Pin.OUT)

In2 = Pin(33,Pin.OUT)

In3 = Pin(25,Pin.OUT)

In4 = Pin(26,Pin.OUT)

infrarouge = ADC(Pin(34))

s1 = Stepper.create(In1,In2,In3,In4, delay=1)

while True:

s1.step(500) # faire tourner le moteur pas a pas dans le sens de l'aiguille

time.sleep(1)

s1.step(500,-1) # faire tourner le moteur pas a pas dans le sens inverse de l'aiguille

time.sleep(1)

Stepper.py

import time

# download from: https://github.com/zhcong/ULN2003-for-ESP32
# file: https://github.com/zhcong/ULN2003-for-ESP32/blob/master/Stepper.py

# based on: https://github.com/IDWizard/uln2003
# (c) IDWizard 2017, # MIT License.

### usage:
### https://github.com/zhcong/ULN2003-for-ESP32/blob/master/main.py
# import Stepper
# from machine import Pin

# # connected to ESP32, Pin 32,33,25,26
# # using default parameters: delay=2, mode='HALF_STEP'
# In1 = Pin(32,Pin.OUT)
# In2 = Pin(33,Pin.OUT)
# In3 = Pin(25,Pin.OUT)
# In4 = Pin(26,Pin.OUT)
# s1 = Stepper.create(In1,In2,In3,In4)
# #
# # one revolution is about 509 steps
# s1.step(100)      # 100 steps clockwise
# s1.step(100,-1)   # 100 steps counter clockwise
# s1.angle(180)     # 180 degree  clockwise
# s1.angle(360,-1)  # 180 degree counter clockwise

# only test for uln2003
class Stepper:
    FULL_ROTATION = int(4075.7728395061727 / 8) # http://www.jangeox.be/2013/10/stepper-motor-28byj-48_25.html

    HALF_STEP = [
        [0, 0, 0, 1],
        [0, 0, 1, 1],
        [0, 0, 1, 0],
        [0, 1, 1, 0],
        [0, 1, 0, 0],
        [1, 1, 0, 0],
        [1, 0, 0, 0],
        [1, 0, 0, 1],
    ]

    FULL_STEP = [
        [1, 0, 1, 0],
        [0, 1, 1, 0],
        [0, 1, 0, 1],
        [1, 0, 0, 1]
    ]
    def __init__(self, mode, pin1, pin2, pin3, pin4, delay):
    	if mode=='FULL_STEP':
        	self.mode = self.FULL_STEP
        else:
        	self.mode = self.HALF_STEP
        self.pin1 = pin1
        self.pin2 = pin2
        self.pin3 = pin3
        self.pin4 = pin4
        self.delay = delay  # Recommend 10+ for FULL_STEP, 1 is OK for HALF_STEP

        # Initialize all to 0
        self.reset()

    def step(self, count, direction=1):
        """Rotate count steps. direction = -1 means backwards"""
        for x in range(count):
            for bit in self.mode[::direction]:
                self.pin1(bit[0])
                self.pin2(bit[1])
                self.pin3(bit[2])
                self.pin4(bit[3])
                time.sleep_ms(self.delay)
        self.reset()
    def angle(self, r, direction=1):
    	self.step(int(self.FULL_ROTATION * r / 360), direction)
    def reset(self):
        # Reset to 0, no holding, these are geared, you can't move them
        self.pin1(0) 
        self.pin2(0) 
        self.pin3(0) 
        self.pin4(0)

def create(pin1, pin2, pin3, pin4, delay=2, mode='HALF_STEP'):
	return Stepper(mode, pin1, pin2, pin3, pin4, delay)

import time

# download from: https://github.com/zhcong/ULN2003-for-ESP32

# file: https://github.com/zhcong/ULN2003-for-ESP32/blob/master/Stepper.py

# based on: https://github.com/IDWizard/uln2003

# (c) IDWizard 2017, # MIT License.

### usage:

### https://github.com/zhcong/ULN2003-for-ESP32/blob/master/main.py

# import Stepper

# from machine import Pin

# # connected to ESP32, Pin 32,33,25,26

# # using default parameters: delay=2, mode='HALF_STEP'

# In1 = Pin(32,Pin.OUT)

# In2 = Pin(33,Pin.OUT)

# In3 = Pin(25,Pin.OUT)

# In4 = Pin(26,Pin.OUT)

# s1 = Stepper.create(In1,In2,In3,In4)

# #

# # one revolution is about 509 steps

# s1.step(100) # 100 steps clockwise

# s1.step(100,-1) # 100 steps counter clockwise

# s1.angle(180) # 180 degree clockwise

# s1.angle(360,-1) # 180 degree counter clockwise

# only test for uln2003

class Stepper:

FULL_ROTATION = int(4075.7728395061727 / 8) # http://www.jangeox.be/2013/10/stepper-motor-28byj-48_25.html

HALF_STEP = [

[0, 0, 0, 1],

[0, 0, 1, 1],

[0, 0, 1, 0],

[0, 1, 1, 0],

[0, 1, 0, 0],

[1, 1, 0, 0],

[1, 0, 0, 0],

[1, 0, 0, 1],

]

FULL_STEP = [

[1, 0, 1, 0],

[0, 1, 1, 0],

[0, 1, 0, 1],

[1, 0, 0, 1]

]

def __init__(self, mode, pin1, pin2, pin3, pin4, delay):

if mode=='FULL_STEP':

self.mode = self.FULL_STEP

else:

self.mode = self.HALF_STEP

self.pin1 = pin1

self.pin2 = pin2

self.pin3 = pin3

self.pin4 = pin4

self.delay = delay # Recommend 10+ for FULL_STEP, 1 is OK for HALF_STEP

# Initialize all to 0

self.reset()

def step(self, count, direction=1):

"""Rotate count steps. direction = -1 means backwards"""

for x in range(count):

for bit in self.mode[::direction]:

self.pin1(bit[0])

self.pin2(bit[1])

self.pin3(bit[2])

self.pin4(bit[3])

time.sleep_ms(self.delay)

self.reset()

def angle(self, r, direction=1):

self.step(int(self.FULL_ROTATION * r / 360), direction)

def reset(self):

# Reset to 0, no holding, these are geared, you can't move them

self.pin1(0)

self.pin2(0)

self.pin3(0)

self.pin4(0)

def create(pin1, pin2, pin3, pin4, delay=2, mode='HALF_STEP'):

return Stepper(mode, pin1, pin2, pin3, pin4, delay)

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Afficher les données de localisation envoyées par le GPS NEO-M6 en utilisant la carte ESP32

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Composants nécessaires

des fils de connexion

Montage de la carte ESP32 avec le moteur pas à pas

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