Stepper motor: integrasie met Arduino

Elektriese motors word toenemend in aanvraag, onder meer diegene wat met gelykstroom werk, is die gewildste in die projekte van vervaardigers met Arduino, aangesien dit mobiliteit bied. Onder hulle, beklemtoon trapmotors wat vir veelvuldige toepassings gebruik word, veral vir robotika, soos aandrywers, ens.

Elektriese motors, klein outonome robotte, industriële toepassings vir outomatisering, herhalende bewegingsapparate, ens. Die rede waarom servomotors en trapmotors so goed is vir hierdie toepassings, is dat dit wel kan voer stadige of vinnige bewegings uit, maar bowenal beheer. Daarbenewens is die aandrywers deurlopend vir toepassings waar baie stop en begin met hoë presisie nodig is.

Tipes elektriese motors

Binne die elektriese motors die volgende tipes kan uitgelig word:

• GS- of GS-motor: GS-motors werk met hierdie tipe stroom, soos die naam aandui. Hulle kan wissel van 'n paar mW krag tot 'n paar MW in die sterkste en grootstes, wat gebruik word vir industriële toepassings, voertuie, hysbakke, vervoerbande, waaiers, ens. Die draaisnelheid (RPM) en die toegepaste wringkrag kan volgens die voer gereguleer word.
• WS- of WS-motor (asynchroon en wikkelrotor): hulle werk met wisselstroom, met 'n baie spesifieke rotor wat werk danksy die fases wat hierdie tipe stroom bydra om die rotasie te genereer deur middel van magnetiese afstoting van die elektromagneet op 'n soortgelyke manier as wat DC's doen. Hulle is baie goedkoop en styg tot 'n paar kW. Hulle kan gereguleer word in rotasiesnelheid, maar die reguleringselemente is duurder as die GS. Dit word dikwels vir huishoudelike toestelle gebruik.
• Trapper motor- Ook bekend as steppers, hulle is op baie maniere soortgelyk aan DC, maar met lae draaispoed en krag. Hier val die posisie van die as op, dit is die presisie om hulle in 'n spesifieke posisie te plaas. Hul draaihoek en -spoed kan baie beheer word, en daarom word dit vroeër gebruik in diskette, hardeskywe (HDD), robots, prosesautomatisering, ens.
• servomotor: daar kan gesê word dat dit 'n evolusie is van die trapmotor, wat in klein gevalle met klein krag en snelheid werk wat tot 7000 RPM styg. Hierdie motor bevat 'n versnellingsbak en 'n beheerkring. Hulle het dieselfde posisie-presisie as steppers en is baie stabiel wat die toegepaste wringkrag betref, wat hulle ideaal maak vir sommige robotte en industriële toepassings.

Trapmotors en servomotors

U weet reeds wat hierdie twee soorte elektroniese motors is, maar ek wil graag iets sê meer oor steppers. Die draai wat hulle maak, word nie deurlopend gedoen nie, maar in klein stappies, vandaar hul naam. Die rotor (onderdeel wat draai) het die vorm van 'n tandwiel, terwyl die stator (deel wat nie draai nie) bestaan ​​uit gevlegde gepolariseerde elektromagnete. Op hierdie manier, as 'n mens 'geaktiveer' word, word diegene aan sy sye nie geaktiveer nie, wat die rotortand daarheen lok, wat die presiese voorskot waarvoor hulle gekenmerk word, toelaat.

Verwante artikel:

DRV8825: die drywer vir trapmotors

Afhangend van die rotortande, sal dit moontlik wees om min of meer aan die beurt te vorder. As u meer tande het, is meer stappe nodig om 'n draai te voltooi, maar die stappe sal korter wees, dus dit sal 'n akkurater motor wees. As u min tande het, sal die trappies skielik spring, sonder soveel presisie. Daarom sal die stappe wat 'n trapmotor moet neem om 'n draai te voltooi, afhang van die hoekstappe.

Daardie stappe hoekig is gestandaardiseer, alhoewel u sommige motors kan vind wat 'n nie-standaard toonhoogte het. Die hoeke is gewoonlik: 1.8º, 5.625º, 7.5º, 11.25º, 18º, 45º en 90º. Om te bereken hoeveel stappe 'n trapmotor nodig het om 'n volle draai of draai (360º) te voltooi, moet u net verdeel. As u byvoorbeeld 'n stappenmotor van 45º het, sal u 8 trappe hê (360/45 = 8).

Binne hierdie motors het u die eenpolige (gewildste), met 5 of 6 kabels, of die bipolêre, met 4 kabels. Hiervolgens sal die een of die ander uitgevoer word polarisasie rye stroom deur sy spoele:

• Polarisasie vir bipolêr:

Paso	terminale A	Terminaal B	Terminaal C	Terminaal D
1	+V	-V	+V	-V
2	+V	-V	-V	+V
3	-V	+V	-V	+V
4	-V	+V	+V	-V

• Vir unipolêr:

Paso	Spoel A	Spoel B	Spoel C	Spoel D
1	+V	+V	0	0
2	0	+V	+V	0
3	0	0	+V	+V
4	+V	0	0	+V

Die bewerking is in beide gevalle dieselfde en polariseer die spoele om die rotor te lok waar u die as moet plaas. As jy wil hou dit in een posisie, u moet polarisasie handhaaf vir daardie posisie en voila. En as u wil hê dat dit vorentoe moet beweeg, polariseer u die volgende magneet en dit sal nog 'n stap neem, ensovoorts ...

As u a gebruik bedieningsmotor, jy weet al dat dit basies 'n trappie is, en daarom werk alles wat gesê word ook vir hulle. Die enigste ding wat daardie reduksietandratte insluit om baie meer treë per draai te behaal en dus 'n baie hoër presisie het. U kan byvoorbeeld 'n motor met 8 trappies per draai vind as dit 'n 1:64-ratkas het, aangesien dit beteken dat elke trappie van daardie agt in 64 kleiner trappies onderverdeel word, wat 'n maksimum van 512 treë per draai gee. Dit wil sê, elke stap sou ongeveer 0.7º wees.

Verwante artikel:

L298N: module om motors vir Arduino te beheer

Voeg ook by dat u sommige moet gebruik kontroleerder waarmee polarisasie, spoed, ens. beheer kan word, met byvoorbeeld H-Bridge. Sommige modelle is die L293, ULN2003, ULQ2003, ens.

Donde comprar

Jy koop dit op verskillende aanlynwebwerwe of in gespesialiseerde elektroniese winkels. As u 'n beginner is, kan u ook kits gebruik wat alles bevat en selfs die bord Arduino UNO en handleiding om te begin eksperimenteer en u projekte te skep. Hierdie kits bevat alles wat u benodig, van die motor self, die beheerders, borde, broodplank, ens.

• Koop Arduino Starter Kit
• Geen produkte gevind nie.
• Koop servomotor
• Geen produkte gevind nie.

Stepper motor voorbeeld met Arduino

Uiteindelik wys a praktiese voorbeeld met Arduino, met behulp van ULN2003-beheerder en 28BYJ-48 trapmotor. Dit is baie eenvoudig, maar dit sal genoeg wees om u te vergewis van hoe dit werk sodat u toetse kan begin doen en kan sien hoe dit optree ...

Soos gesien in die verbindingskema, is die motorspirale A (IN1), B (IN2), C (IN3) en D (IN4) onderskeidelik op verbindings 8, 9, 10 en 11 op die Arduino-bord toegeken. Aan die ander kant moet die bestuurder- of beheerbord op sy 5-12V-penne (aan GND en 5V van Arduino) gevoer word met die toepaslike spanning sodat dit weer die motor wat aan die wit plastiekaansluiting is, of beheerder.

hierdie 28BYJ-48 enjin Dit is 'n eenpolige trapmotor met vier spoele. Om u 'n idee te gee van hoe dit werk, kan u dus die HIGH (1) of LOW (0) waardes na die spoele stuur vanaf die Arduino-bord vir die volgende stappe:

Paso	Spoel A	Spoel B	Spoel C	Spoel D
1	HIGH	HIGH	LOW	LOW
2	LOW	HIGH	HIGH	LOW
3	LOW	LOW	HIGH	HIGH
4	HIGH	LOW	LOW	HIGH

Soos vir die skets of kode wat nodig is om u beweging te programmeer, aangesien dit die volgende sal wees met Arduino IDE (wysig dit en eksperimenteer om te toets hoe die beweging verander word):

// Definir pines conectados a las bobinas del driver
#define IN1  8
#define IN2  9
#define IN3  10
#define IN4  11

// Secuencia de pasos a par máximo del motor. Realmente es una matriz que representa la tabla del unipolar que he mostrado antes
int paso [4][4] =
{
  {1, 1, 0, 0},
  {0, 1, 1, 0},
  {0, 0, 1, 1},
  {1, 0, 0, 1}
};

void setup()
{
  // Todos los pines se configuran como salida, ya que el motor no enviará señal a Arduino
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  pinMode(IN3, OUTPUT);
  pinMode(IN4, OUTPUT);
}

// Bucle para hacerlo girar
void loop()
{ 
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
      digitalWrite(IN1, paso[i][0]);
      digitalWrite(IN2, paso[i][1]);
      digitalWrite(IN3, paso[i][2]);
      digitalWrite(IN4, paso[i][3]);
      delay(10);
    }
}