Si estás interesado en la robótica, la electrónica o te gustan los proyectos DIY, es probable que te hayas encontrado con el motor paso a paso 28BYJ-48. Este motor es una opción muy utilizada debido a su bajo coste y facilidad para integrarlo en distintos tipos de proyectos. En este artículo te vamos a ofrecer toda la información que necesitas sobre el 28BYJ-48, sus características, cómo funciona y cómo controlarlo, todo explicado de manera clara y sencilla.
Aparte de ser un componente asequible, el 28BYJ-48 es ideal para proyectos que necesitan precisión en el movimiento, ya que tiene un reductor integrado que le permite proporcionar un mayor nivel de control a pesar de no tener un elevado par. Este motor es perfecto para controlar posiciones, crear pequeños prototipos robóticos o sistemas que requieren movimientos lentos y controlados.
¿Qué es el motor paso a paso 28BYJ-48?
El 28BYJ-48 es un motor paso a paso unipolar que destaca principalmente por su precio reducido y por contar con una caja reductora. Aunque sus características eléctricas no son impresionantes, el reductor que trae integrado lo convierte en una opción muy funcional en proyectos donde se necesita precisión en pequeños movimientos.
Una de las principales ventajas de este motor es que se puede encontrar en versiones de 5V y 12V. Ambos modelos son físicamente iguales, pero la etiqueta del motor nos indicará cuál es su tensión nominal. Los modelos más comunes son los de 5V, que suelen utilizarse directamente con placas como Arduino.
Características técnicas del 28BYJ-48
El 28BYJ-48 tiene una serie de características que lo hacen ideal para proyectos de aficionados a la electrónica:
- Ángulo de paso eje: 0.087º/paso en modo de medio paso.
- Reductor integrado de 1/64, lo que significa que 4096 pasos son necesarios para completar una vuelta completa del eje (en modo de medio paso).
- Tensión nominal: 5V o 12V, según el modelo.
- Resistencia de bobina: 50 Ohms para el modelo de 5V.
- El par máximo, tras pasar por la reductora, es de 0.3 Kgf•cm.
- Frecuencia máxima de funcionamiento: 100Hz, lo que equivale a 1.5 revoluciones por minuto aproximadamente.
Funcionamiento del motor paso a paso 28BYJ-48
Este motor paso a paso tiene cuatro fases y se controla mediante un circuito controlador que activa cada una de las bobinas en secuencia. El ULN2003 es el controlador más habitual que se utiliza con el 28BYJ-48. Este controlador se encarga de generar la corriente necesaria para excitar las bobinas del motor, ya que las salidas de microcontroladores como Arduino no pueden manejar directamente las intensidades necesarias.
La clave para que este motor funcione adecuadamente está en la secuencia de activación de las bobinas. Dependiendo de la secuencia que se siga, se puede conseguir más o menos precisión en el movimiento. Existen tres formas principales de activar las bobinas del motor, cada una con sus ventajas y desventajas:
- Secuencia de 1-fase (Wave Drive): solo se excita una bobina a la vez, lo que genera un par (torque) mínimo, pero ahorra energía. En este modo, hacen falta 2048 pasos para completar una vuelta.
- Secuencia de 2-fases (Full Step): se excitan dos bobinas al mismo tiempo, aumentando el par, pero también el consumo de energía. Al igual que la secuencia de una fase, requiere 2048 pasos para una vuelta completa.
- Secuencia de medio paso (Half Step): en este modo, se alterna entre excitar una y dos bobinas simultáneamente, consiguiendo una precisión mayor, con 4096 pasos para completar una vuelta.
Esquema de conexión
Para utilizar el 28BYJ-48 con un Arduino o cualquier otro microcontrolador, es necesario conectarlo primero a la placa del controlador ULN2003. Esta placa cuenta con pines que se conectan fácilmente al motor, evitando errores en la conexión de las fases.
La alimentación del motor puede hacerse directamente desde la salida de 5V de Arduino, en caso de que estés utilizando la versión de 5V del motor. Además, debes conectar los pines IN1, IN2, IN3 e IN4 del controlador a los pines digitales de tu Arduino.
Código para controlar el 28BYJ-48
El código para controlar el 28BYJ-48 es bastante sencillo gracias a la librería Stepper.h disponible en el entorno de desarrollo de Arduino. Esta librería facilita la creación de programas donde se pueda controlar la dirección y número de pasos que queremos que realice el motor.
A continuación te mostramos un ejemplo básico:
#include <Stepper.h>
// Define el número de pasos por rotación:
const int stepsPerRevolution = 2048;
// Conexiones:
// Pin 8 a IN1 en el driver ULN2003
// Pin 9 a IN2 en el driver ULN2003
// Pin 10 a IN3 en el driver ULN2003
// Pin 11 a IN4 en el driver ULN2003
// Crea un objeto paso a paso llamado 'myStepper', tenga en cuenta el orden de los pines:
Stepper myStepper = Stepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11);
void setup() {
myStepper.setSpeed(5); // Establece la velocidad en 5 rpm
Serial.begin(9600); // Inicia comunicación para depuración
}
void loop() {
// Gira 1 revolución en una dirección:
Serial.println("clockwise");
myStepper.step(stepsPerRevolution);
delay(500);
// Gira 1 revolución en dirección contraria:
Serial.println("counterclockwise");
myStepper.step(-stepsPerRevolution);
delay(500);
}
Aplicaciones del motor 28BYJ-48
El 28BYJ-48 se utiliza en numerosas aplicaciones debido a su versatilidad y bajo coste. Algunas de las aplicaciones más comunes incluyen:
- Impresoras y escáneres: donde se requiere un control preciso del movimiento, especialmente en el desplazamiento de las cabezas de impresión o escaneo.
- Brazos robóticos: en los que es necesario que un brazo se desplace con precisión para colocarse en posiciones específicas.
- Proyectos de domótica: como persianas automáticas o cerraduras inteligentes que se controlan electrónicamente.
- Sistemas de posicionamiento: como paneles solares que siguen la trayectoria del sol.
Ventajas y desventajas
El 28BYJ-48 tiene varias ventajas que lo hacen especialmente útil en proyectos de electrónica amateur:
- Bajo coste: Su precio es muy asequible.
- Precisión: Gracias a su reductor, alcanza una precisión de 0.087º por paso (en modo medio paso).
- Fácil de manejar: Se puede controlar fácilmente con un microcontrolador y el controlador ULN2003.
Sin embargo, también presenta ciertos inconvenientes:
- Velocidad limitada: La caja reductora limita la velocidad del motor, lo que puede ser un problema en aplicaciones que requieren movimientos rápidos.
- Par limitado: Aunque el reductor mejora el par, sigue siendo un motor bastante débil en comparación con otros modelos más grandes.
Como conclusión, si estás buscando un motor paso a paso para tus proyectos de electrónica, el 28BYJ-48 es una opción más que recomendable. Su bajo precio y facilidad de uso lo convierten en una de las mejores opciones para iniciarse en el mundo de los motores paso a paso. Además, aunque no es muy potente, su precisión es suficiente para la mayoría de proyectos de robótica doméstica, posicionamiento o aplicaciones donde el control del movimiento importa más que la velocidad y el par.