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  Guide d’assemblage     

Driver. Moteur pas à pas.

Samovar 7.00: le sens de rotation du moteur et l'accélération progressive se règlent dans l'onglet « Moteur pas à pas » («Шаговый двигатель») du configurateur.
 
 
 
Le projet utilise des drivers de moteur pas à pas (ci-après le moteur)  A4988 ou DRV8825.
Quel driver choisir ? Lisez cet article pour vous faire une idée du sujet ; les principales différences entre ces drivers sont données à la fin.
 
Le mieux est de monter le driver de la même façon que l'ESP32 : sur un connecteur à broches.
Avant de régler le driver, l'ESP32 doit être monté sur la carte  et le croquis (sketch) Samovar doit y être chargé.
Ne branchez ni l'alimentation ni le moteur.
 Prenez le driver, repérez-vous aux inscriptions des broches sur la carte du driver et sur la carte de circuit imprimé, et insérez-le dans le connecteur.
Vérifiez au multimètre en mode continuité. Les broches GND doivent être à la masse, VMOT doit recevoir +12 volts du connecteur d'alimentation VIN, et VDD doit recevoir +3.3 depuis la première broche de l'ESP32.
Appliquez une alimentation de 12 volts au connecteur VIN. Vous pouvez vérifier une nouvelle fois la présence des tensions.
 
La carte de circuit imprimé comporte des interrupteurs pour le driver :
- H1 - reliez les trois broches
- SW1 - s'il y a des interrupteurs, mettez-les tous en position OFF. S'il n'y a pas d'interrupteurs, ne posez pas les cavaliers pour l'instant.
 
Il faut maintenant régler le driver.
Ne branchez pas le moteur.
Un driver est un composant délicat. Il existe même des recommandations pour le régler hors tension.
C'est-à-dire : tournez un peu la résistance ajustable, mettez sous tension, mesurez la tension, coupez l'alimentation, tournez de nouveau. Et ainsi de suite, jusqu'à obtenir la valeur voulue.
Il existe une autre méthode, plus rapide.
Un tournevis à manche isolé. Reliez une pointe de touche du multimètre  à la masse (GND) n'importe où sur la carte de circuit imprimé, et avec l'autre, soit touchez délicatement la résistance ajustable en tournant le curseur avec le tournevis, soit placez une "pince crocodile" sur la pointe de touche, pincez-la sur l'extrémité du tournevis et tournez le tournevis à travers la pince.
 
Voir la procédure de réglage aux liens suivants.
 
Comment régler le driver de moteur pas à pas DRV8825
Comment régler le driver de moteur pas à pas A4988
 
Raccordement du moteur pas à pas.
 
Le projet utilise un moteur pas à pas bipolaire NEMA17. Vérifiez d'abord que le moteur correspond au projet.
Les moteurs bipolaires ont deux enroulements indépendants. Selon les fabricants, la disposition des fils peut différer.
 
 
Branchez au moteur le connecteur avec les fils fourni dans le kit, prenez n'importe quel fil et, avec le test de continuité du multimètre,  trouvez son fil apparié. C'est un enroulement. Marquez les deux fils. Vérifiez la deuxième paire. Si ça bipe, c'est bon.
Prenez maintenant un fil quelconque d'une paire et un fil quelconque de la deuxième. Testez-les. Ils ne doivent pas biper. S'ils bipent, ce n'est pas un moteur bipolaire.
 
Branchez maintenant le moteur au connecteur de la carte de circuit imprimé.  Selon l'image ci-dessus 1A-1B est un enroulement, 2A-2B est l'autre. "A" est le début d'un enroulement et "B" sa fin. Vous pouvez bien sûr brancher strictement selon les inscriptions, mais ce n'est pas nécessaire.
L'essentiel est de brancher un enroulement sur les  broches 1A-1B du driver et le second sur 2A-2B. Peu importe lequel va où, et peu importe s'il s'agit du début de l'enroulement  ou de sa fin.
C'est branché. Mettez sous tension. Le moteur ne tourne pas. Ouvrez l'interface web et donnez l'ordre de soutirage.
L'arbre du moteur doit se mettre à tourner.
Le moteur bourdonne et ne tourne pas ; le moteur tourne par à-coups
 
N'oubliez pas de choisir les modes de fonctionnement du moteur avec l'alimentation de la carte de circuit imprimé de Samovar complètement coupée.)
 
 Si l'arbre tourne dans le mauvais sens, inversez les fils de l'un des enroulements au niveau du raccordement à la carte.
 
Remarque.
Dans le fichier Samovar_ini.h, une ligne permet de modifier le sens de rotation par logiciel :
  //#define STEPPER_REVERSE     //inverser le sens de rotation du moteur pas à pas
Dans le configurateur, c'est la case « Sens inverse du moteur pas à pas » («Обратное направление шагового двигателя») de l'onglet « Moteur pas à pas » («Шаговый двигатель») ; ce même onglet contient « Accélération progressive du moteur pas à pas » («Плавный разгон шагового двигателя») (USE_STEPPER_ACCELERATION). Mais il est plus pratique d'inverser les fils une fois pour toutes que de surveiller le paramètre à chaque mise à jour.
 
Faites tourner le moteur à différentes vitesses via le programme de soutirage. Réglez le soutirage sur 70-150 ml/h. Tenez le corps du moteur d'une main et essayez d'arrêter l'arbre de l'autre ; si l'arbre s'arrête facilement, revenez aux réglages du driver et augmentez un peu la tension, littéralement de 0.02-0.04 volt.
Vérifiez de nouveau avec quelle facilité l'arbre peut être arrêté.
Collez le dissipateur thermique fourni dans le kit sur la puce du driver.
 
Vous pouvez maintenant installer la tête de pompe. Lubrifiez d'abord les galets et le tuyau avec de la graisse silicone neutre.  Il faudra lubrifier régulièrement (une fois toutes les 5-7 distillations) ; cela prolonge la vie des galets et du tuyau, et le moteur force moins.
Faites-la tourner avec la pompe, regardez s'il y a des arrêts, si le moteur semble surchargé au bruit, et à quel point le moteur et le dissipateur de la puce du driver chauffent...
 
Vous pouvez maintenant passer au réglage fin, si nécessaire.
 
Un peu de théorie.
Contrairement aux moteurs à courant continu et alternatif traditionnels, les moteurs pas à pas se déplacent par pas ou incréments discrets, d'où le nom « pas à pas ».
Chaque pas d'un moteur pas à pas correspond à une rotation angulaire précise. En général, les angles de pas des moteurs pas à pas sont de 1.8° ou 0.9°, ce qui correspond à un tour complet divisé respectivement en 200 ou 400 pas.

Les moteurs NEMA17 standard ont un angle de rotation de 1.8° par pas (200 pas par tour complet)
Le moteur peut fonctionner en plusieurs modes : pas entier et micropas.
Le mode pas entier, c'est quand le moteur tourne l'arbre de 1.8° en 1 pas
En mode pas entier, le moteur a le couple le plus élevé de tous les modes.
 
Le micropas  consiste à diviser le pas standard en plusieurs micropas. Le pas standard peut être divisé en 2, 4, 8, 16 et 32 parties
La division du pas peut être réglée avec les interrupteurs SW1
 
MS1, MS2, MS3 – broches de choix de la résolution en micropas. Elles permettent de choisir l'un des cinq modes :
 
Pour le driver A4988
MS1
MS2
MS2
Pas
arrêt
arrêt
arrêt
Entier
marche
arrêt
arrêt
1/2
arrêt
marche
arrêt
1/4
marche
marche
arrêt
1/8
marche
marche
marche
1/16
 
Pour le driver DRV8825
MS1
MS2
MS2
Pas
arrêt
arrêt
arrêt
Entier
marche
arrêt
arrêt
1/2
arrêt
marche
arrêt
1/4
marche
marche
arrêt
1/8
arrêt
arrêt
marche
1/16
marche
marche
marche
1/32
Explication.
Supposons que le mode 1/4 soit choisi. Alors, en 1 micropas, l'arbre du moteur tournera de 1.8°/4 = 0.45°, ce qui correspond à 200*4 = 800 (ou, en comptant autrement, 360°/0.45° = 800)  micropas pour 1 tour complet de l'arbre.
 
En mode micropas, le moteur a un couple réduit mais une douceur et une précision accrues (ce qui n'est pas particulièrement important pour le projet)
En mode pas entier, les moteurs pas à pas produisent davantage de vibrations et de bruit.
Le micropas réduit nettement les vibrations et le bruit, ce qui rend le fonctionnement du moteur plus doux et plus silencieux.
 
 En somme, regardez et écoutez comment fonctionne votre moteur. Vous pouvez essayer différents modes et les comparer.

Attention.
Les modes de fonctionnement du moteur se choisissent avec l'alimentation de la carte de circuit imprimé de Samovar complètement coupée.
 
Après avoir choisi le mode de fonctionnement du moteur et mis les interrupteurs DIP dans la bonne position (ou soudé définitivement les cavaliers), vous devrez étalonner la pompe.  L'étalonnage doit être refait chaque fois que vous décidez de changer le mode de fonctionnement du moteur.
La précision du soutirage dépend aussi de la régularité de la lubrification de la pompe. Moins vous lubrifiez souvent, plus le débit de soutirage réel est faible.
 
Différences entre les drivers de moteur DRV8825 et A4988
( en termes simples, sans détails précis )
 
 
Informations de référence.