موتور پله ای: ادغام با آردوینو

موتور پله ای

موتورهای برقی به طور فزاینده ای مورد تقاضا قرار می گیرند ، در میان آنها شاید موتورهایی که با جریان مستقیم کار می کنند ، محبوب ترین در پروژه های سازندگان با Arduino هستند ، زیرا آنها تحرک را فراهم می کنند. در میان آنها ، برجسته کنید موتورهای پله ای که برای چندین برنامه ، به ویژه برای رباتیک ، مانند محرک و غیره استفاده می شود.

اتومبیل های برقی ، ربات های کوچک خودمختار ، کاربردهای صنعتی برای اتوماسیون ، دستگاه های حرکت تکراری و غیره دلیل خوب بودن سروو موتورها و استپر موتورها برای این برنامه ها این است که می توانند حرکات آهسته یا سریع را انجام دهید ، اما بیش از هر چیز کنترل شده است. علاوه بر این ، درایوها برای برنامه هایی که بسیاری از توقف ها و شروع ها با دقت زیادی انجام می شوند ، مداوم هستند.

انواع موتورهای الکتریکی

در داخل موتورهای برقی انواع زیر را می توان برجسته کرد:

  • موتور DC یا DC: همانطور که از نام این موتور پیداست موتورهای DC با این نوع جریان کار می کنند. آنها می توانند از چند مگاوات برق تا چند مگاوات در قدرتمندترین و بزرگترین آنها که برای مصارف صنعتی ، وسایل نقلیه ، آسانسورها ، تسمه های نقاله ، فن ها و ... استفاده می شوند ، باشند. سرعت چرخش (RPM) و گشتاور اعمال شده را می توان با توجه به تغذیه تنظیم کرد.
  • موتور AC یا AC (روتور ناهمزمان و زخم): آنها با جریان متناوب کار می کنند ، با یک روتور بسیار خاص که به لطف فازهایی که این نوع جریان در ایجاد چرخش با استفاده از دافعه مغناطیسی آهنربا الکتریکی به روش مشابه عملکرد DC کار می کند ، کار می کند. آنها بسیار ارزان هستند و تا چندین کیلووات می رسند. آنها می توانند در سرعت چرخش تنظیم شوند ، اما عناصر تنظیم گران تر از عناصر DC هستند. اینها اغلب برای لوازم خانگی استفاده می شوند.
  • موتور پله ای- همچنین به عنوان استپر شناخته می شوند ، از بسیاری جهات شبیه DC هستند ، اما با سرعت و قدرت چرخش کم. در اینجا آنچه برجسته است موقعیت محور است ، یعنی دقیق قرار دادن آنها در یک موقعیت خاص. زاویه چرخش و سرعت آنها را می توان بسیار کنترل کرد ، به همین دلیل قبلاً در درایو های فلاپی ، دیسک های سخت (HDD) ، ربات ها ، اتوماسیون فرآیند و ... استفاده می شد.
  • موتور فرمان یار: می توان گفت که این یک تکامل موتور پله ای است که با قدرت و سرعت کمی کار می کند و در بعضی موارد تا 7000 دور در دقیقه می رسد. این موتور دارای یک جعبه کاهش دنده و یک مدار کنترل است. دقت موقعیت آنها با استپرها یکسان است و از نظر گشتاور اعمال شده بسیار پایدار هستند و آنها را برای برخی از روبات ها و کاربردهای صنعتی ایده آل می کند.

موتورهای استپ و موتورهای سروو

روتور و استاتور

شما قبلاً می دانید که این دو نوع موتور الکترونیکی چیست ، اما می خواهم چیزی بگویم بیشتر در مورد استپرها. نوبت آنها بطور مداوم انجام نمی شود ، بلکه در مراحل کوچک انجام می شود ، از این رو نام آنها حاصل می شود. روتور (بخشی که می چرخد) به شکل چرخ دندانه ای است ، در حالی که استاتور (بخشی که نمی چرخد) از آهن ربا مغناطیسی قطبیده تشکیل شده است. به این ترتیب ، وقتی شخص "فعال" می شود کسانی که در کناره آن هستند فعال نمی شوند ، که دندان روتور را به سمت خود می کشد و اجازه می دهد پیشروی دقیق برای آن مشخص شود.

مقاله مرتبط:
DRV8825: درایور موتورهای پله ای

بسته به دندانهای روتور، پیشرفت در نوبت بیشتر یا کمتر امکان پذیر خواهد بود. اگر دندان بیشتری دارید ، مراحل بیشتری برای تکمیل چرخش لازم است ، اما مراحل کوتاه تر خواهد بود ، بنابراین موتور دقیق تری خواهد بود. اگر دندان کم داشته باشید ، مراحل بدون جهش دقیق تر ، جهش های ناگهانی تری خواهد داشت. بنابراین ، مراحلی که یک موتور پله ای برای تکمیل چرخش باید طی کند ، به مراحل زاویه ای بستگی دارد.

آن مراحل زاویه ای استاندارد شده اند، اگرچه می توانید برخی موتورها را پیدا کنید که دارای گام غیر استاندارد باشند. زاویه ها معمولاً: 1.8º ، 5.625º ، 7.5º ، 11.25º ، 18º ، 45º و 90º است. برای محاسبه چند مرحله ای که یک موتور پله ای برای تکمیل چرخش یا چرخش کامل (360 درجه) نیاز دارد ، فقط باید تقسیم کنید. به عنوان مثال ، اگر موتور پله ای 45 درجه دارید ، 8 مرحله خواهید داشت (360/45 = 8).

چرخش با تعصب (مرحله)

درون این موتورها شما تک قطبی (محبوب ترین) ، با 5 یا 6 کابل یا دو قطبی ، با 4 کابل دارید. بر این اساس ، یکی یا دیگری انجام خواهد شد توالی قطبش عبور جریان از طریق سیم پیچ های آن:

  • قطبش برای دو قطبی:
پاسو ترمینال ترمینال B ترمینال C ترمینال D
1 +V -V +V -V
2 +V -V -V +V
3 -V +V -V +V
4 -V +V +V -V
  • برای تک قطبی:
پاسو سیم پیچ A سیم پیچ B سیم پیچ C سیم پیچ D
1 +V +V 0 0
2 0 +V +V 0
3 0 0 +V +V
4 +V 0 0 +V

عملکرد در هر دو حالت یکسان است ، کویل ها را قطب بندی می کند تا روتور را به جایی که می خواهید محور قرار گیرد ، جذب کند. اگر می خواهید آن را در یک موقعیت نگه دارید ، باید قطب بندی را حفظ کنید برای آن موقعیت و voila. و اگر می خواهید آن به جلو حرکت کند ، آهنربای بعدی را قطبی کرده و قدم دیگری برمی دارد ، و غیره ...

اگر از یک موتور حرکتی، شما قبلاً می دانید که این یک موتور پله ای است بنابراین همه موارد گفته شده برای آنها نیز مفید است. تنها چیزی که شامل آن چرخ دنده های کاهش است برای به دست آوردن مراحل بیشتر در هر نوبت و در نتیجه دقت بسیار بالاتر. به عنوان مثال ، شما می توانید موتوری با 8 پله در هر دور چرخش پیدا کنید که اگر دارای جعبه دنده 1:64 باشد ، به این معنی که هر پله از این هشت ردیف به 64 پله کوچکتر تقسیم می شود که حداکثر 512 پله در هر نوبت را نشان می دهد. یعنی هر مرحله حدود 0.7 درجه باشد.

مقاله مرتبط:
L298N: ماژول کنترل موتورها برای آردوینو

همچنین اضافه کنید که باید از برخی استفاده کنید کنترل کننده برای کنترل قطبش ، سرعت و غیره ، برای مثال ، با H-Bridge. برخی از مدل ها L293 ، ULN2003 ، ULQ2003 و غیره هستند.

comprar نام Dónde

شما آن را در سایت های مختلف آنلاین خریداری کنید یا در فروشگاه های الکترونیکی تخصصی. همچنین اگر مبتدی هستید می توانید از کیت هایی استفاده کنید که شامل همه موارد مورد نیاز و حتی بشقاب باشد Arduino UNO و کتابچه راهنمای کاربر برای شروع آزمایش و ایجاد پروژه های خود. این کیت ها شامل همه چیزهایی است که شما نیاز دارید ، از خود موتور ، کنترل کننده ها ، تخته ها ، تخته نان و ...

مثال موتور پله ای با آردوینو

آردوینو با موتور پله ای و کنترل کننده

سرانجام ، نمایش a مثال عملی با آردوینو، با استفاده از کنترل کننده ULN2003 و موتور پله ای 28BYJ-48. این بسیار ساده است ، اما برای شما کافی است که شروع به آشنایی با نحوه کار کنید تا بتوانید شروع به انجام برخی آزمایشات کنید و ببینید که چگونه رفتار می کند ...

همانطور که در طرح اتصال، سیم پیچ موتور A (IN1) ، B (IN2) ، C (IN3) و D (IN4) به ترتیب به اتصالات 8 ، 9 ، 10 و 11 در صفحه آردوینو اختصاص داده شده است. از طرف دیگر ، درایور یا صفحه کنترل کننده باید از طریق پین های 5-12 ولتی آن (به GND و 5 ولت آردوینو) با ولتاژ مناسب تغذیه شود تا به نوبه خود موتور متصل به اتصال پلاستیکی سفید را که دارای این درایور است یا تغذیه کند کنترل کننده

این موتور 28BYJ-48 این یک موتور پله ای تک قطبی است که دارای چهار سیم پیچ است. بنابراین ، برای اینکه بتوانید از نحوه کار آن مطلع شوید ، می توانید برای مراحل زیر مقادیر HIGH (1) یا LOW (0) را از صفحه آردوینو به سیم پیچ ها ارسال کنید:

پاسو سیم پیچ A سیم پیچ B سیم پیچ C سیم پیچ D
1 HIGH HIGH LOW LOW
2 LOW HIGH HIGH LOW
3 LOW LOW HIGH HIGH
4 HIGH LOW LOW HIGH

در Al cuanto طرح یا کدی که برای برنامه ریزی حرکت شما لازم است، همانطور که در زیر استفاده می شود آردوینو IDE (آنرا اصلاح کرده و برای آزمایش نحوه تغییر حرکت آزمایش کنید):

// 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);
    }
}


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند با *

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.