三关节机械臂上的传感器 、执行器与控制板STM32F103连接
▌01 三关节机械臂
三关节控制臂 通过 调试机械臂一体化控制电路：STM32F103控制器初步调试 完成控制。本文描述了机械臂上的各个传感器、执行器与控制板之间的连接方法以及测试方法。
关于机械臂的两个关节角度传感器（肩关节和肘关节）的连接和调试的方案在下面的链接中给出了详细的介绍。
- 对机械臂的肩关节与肘关节编码器连接与设置
下面分别给出了机械臂在上下运动、关节运动、机械爪抓取运动等三个方面的连接设置。
▌02 上下运动
1.执行器：步进电机
使用一个6PIN线连接步进电机的控制端口。将其中的PIN 1,3,5（+VCC）短接在一起，形成新的4PIN端口的PIN1，其余的PIN2,4,6分别对应新4PIN接口的PIN2,3,4，然后链接到控制板的PSM3端口。
请注意PSM3端口的PIN1的位置是对应+5V电源线。
▲ 步进电机控制端口连接线
将步进电机驱动器电源接口连接+24V；
将步进电机的输出按照上图的颜色连接件步进电机。注意，如果步进电机的连接接反，就会使得机械臂的运动与指令相反。此时，调整一组线圈的线序即可。
2.传感器：上下位置限位传感器
▲ 上下位置传感器
根据 基于STM32F103双轴机械臂完整电路板设计 调试结果，将传感器接入控制板。
- 请注意机械臂上的传感器的接口信号定义与控制电路板信号定义线序不同； 需要将GND，SIGNAL交叉；
- 机械臂上的传感器，从里到外分别是VCC，GND， SIGNAL;
- 将机械臂下面的位置传感器接入PP1， 将机械臂上面的传感器接入PP2；
PP1位于控制板的内部，连接下面的位置传感器；
PP2位于控制板的边缘，连接上面的位置传感器；
两个接口中，左边是VCC，右边是GND。
▲ 控制板上的位置传感器的位置
▲ 将上下位置传感器接入控制板
3.功能测试
通过STM32BOOTLOADER交互式界面，使用命令armup，armdown进行测试。这两个命令没有参数，分别控制机械臂运动的上，下位置。
▲ 机械臂上下移动
▌03 肩关节、肘关节以运动
1.关节角度传感器
对于机械臂的肩关节与肘关节的角度传感器的连接请参见： 对机械臂的肩关节与肘关节编码器连接与设置
2.步进电机驱动器
▲ 肩部和肘部驱动步进电机
（1）驱动器细分设置
根据在 组装肩部带有减速器双轴机械臂组装与调试 结果，两个驱动器的细分设置分别是：
- 肩部步进电机驱动：设置为6400：SW1234: ON,ON,OFF,ON
- 肘部步进电机驱动：设置为51200： SW12345：OFF，OFF，OFF，OFF，ON
下图显示了肘关节的细分设置：
▲ 肘关节驱动电机细分设置
如果驱动器细分不对，则实际运行的角度与给定的角度之间不匹配。比如会出现过冲的现象。下面是测试肘部关节电机运动出现的过冲。会看到肘关节实际上经过许多次的调整最终才回到零点位置（0x4000）。
▲ 如果细分设置不对，运动实际角度与给定之间不匹配
（2）控制端口
将步进电机脉冲信号接入两个端口：
- 肩部步进电机控制端口接入：控制端口1
- 肘部步进电机控制端口接入：控制端口2
▲ 肩部和肘部接入端口
▌04 抓取机械爪
1.连接端口
请注意连接机械爪的三根线对应的信号。普通的舵机的连线顺序： GND,VCC,SIGNAL。
▲ 连接机械爪的端口
2.调试
在STM32BOOTLOADER命令窗口输入如下命令测试机械爪的动作：
claw 1000 :机械爪张开
claw 2000 : 机械张闭合
▲ 机械爪的运动
▌结论
本文给出了对于三关节机械臂的传感器以及执行器的连接与测试方法。
■ 相关文献链接:
- 双轴机械臂调试：步进电机42HS348E,BH32角度传感器，MCU:STC8H1K28
- 调试机械臂一体化控制电路：STM32F103控制器初步调试
- 对机械臂的肩关节与肘关节编码器连接与设置
- 组装肩部带有减速器双轴机械臂组装与调试
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