Mótar stepper: comhtháthú le Arduino

Mótar stepper

Tá éileamh níos mó ar mhótair leictreacha, ina measc b’fhéidir go seasann na daoine a oibríonn le sruth díreach amach, na cinn is mó a bhfuil tóir orthu i dtionscadail déantúsóirí le Arduino, ós rud é go soláthraíonn siad soghluaisteacht. Ina measc, aibhsigh mótair stepper a úsáidtear le haghaidh ilfheidhmchlár, go háirithe le haghaidh róbataic, mar shampla actuators, srl.

Gluaisteáin leictreacha, robots beaga uathrialacha, feidhmchláir thionsclaíocha le haghaidh uathoibrithe, gairis gluaiseachta athchleachtacha, srl. Is é an chúis atá le mótair servo agus mótair stepper chomh maith sin do na feidhmchláir seo ná gur féidir leo gluaiseachtaí mall nó tapa a dhéanamh, ach thar aon rud eile rialaithe. Ina theannta sin, tá na tiomántáin leanúnacha d’iarratais ina dteastaíonn go leor stadanna agus tosaithe le cruinneas ard.

Cineálacha mótair leictreacha

Laistigh den mótair leictreacha is féidir na cineálacha seo a leanas a aibhsiú:

  • Mótar DC nó DC: Oibríonn mótair DC leis an gcineál seo srutha, mar a thugann an t-ainm le tuiscint. Is féidir leo raon ó chúpla mW de chumhacht go cúpla MW sna cinn is cumhachtaí agus is mó, a úsáidtear le haghaidh feidhmeanna tionsclaíocha, feithiclí, ardaitheoirí, criosanna iompair, lucht leanúna, srl. Is féidir a luas cas (RPM) agus an chasmhóimint a chuirtear i bhfeidhm a rialáil de réir na beatha.
  • Mótar AC nó AC (rotor asincrónach agus créachta): oibríonn siad le sruth ailtéarnach, le rotor an-sonrach a oibríonn a bhuíochas leis na céimeanna a chuidíonn an cineál srutha seo leis an rothlú a ghiniúint trí eibleacht mhaighnéadach an leictreamaighnéad ar bhealach cosúil leis an gcaoi a ndéanann cinn DC. Tá siad an-saor agus téann siad suas go dtí roinnt kW. Is féidir iad a rialáil ar luas rothlaithe, ach tá na heilimintí rialála níos costasaí ná na cinn DC. Is minic a úsáidtear iad seo le haghaidh fearais tí.
  • Mótar stepper- Ar a dtugtar steppers freisin, tá siad cosúil ar go leor bealaí le DC, ach le luas agus cumhachtaí casadh íseal. Seo an rud a sheasann amach ná suíomh na haise, is é sin, an cruinneas chun iad a chur i suíomh ar leith. Is féidir a n-uillinn rothlaithe agus a luas a rialú go leor, agus is é sin an fáth go mbíodh siad in úsáid i dtiomántáin flapacha, i dtiomántáin chrua (HDD), i robots, in uathoibriú próisis, srl.
  • Servomotor: is féidir a rá gur éabhlóid é an mótar stepper, ag obair le cumhachtaí agus luasanna beaga a théann suas le 7000 RPM i gcásanna áirithe. Ionchorpraíonn an mótar seo bosca laghdaithe fearas agus ciorcad rialaithe. Tá an cruinneas suite céanna acu le steppers agus tá siad an-chobhsaí ó thaobh chasmhóiminte feidhme, rud a fhágann go bhfuil siad an-oiriúnach do roinnt robots agus feidhmchláir thionsclaíocha.

Mótair stepper agus mótair servo

rotor agus statóir

Tá a fhios agat cheana féin cad iad an dá chineál mótair leictreonaigh seo, ach ba mhaith liom rud éigin a rá níos mó faoi steppers. Ní dhéantar an cas a dhéanann siad go leanúnach, ach i gcéimeanna beaga, mar sin a n-ainm. Tá cruth roth fiaclach ar an rotor (cuid a rothlaíonn), agus tá an statóir (cuid nach rothlaíonn) comhdhéanta de leictreamaighnéad polaraithe idirdhuilleogach. Ar an mbealach seo, nuair a bhíonn duine “gníomhachtaithe” ní ghníomhachtaítear iad siúd ar a taobhanna, a mheallann fiacail an rotor i dtreo an chosáin, ag ligean don airleacan beacht arb iad is sainairíonna é.

Alt gaolmhar:
DRV8825: an tiománaí do mhótair stepper

Ag brath ar an fiacla rotorbeifear in ann níos mó nó níos lú a chur chun cinn ar a seal. Má tá níos mó fiacla agat, tá gá le níos mó céimeanna chun cas a chríochnú, ach beidh na céimeanna níos giorra, mar sin beidh sé ina mhótar níos cruinne. Mura bhfuil mórán fiacla agat, beidh na céimeanna níos géire, gan an oiread beachtais. Dá bhrí sin, beidh na céimeanna a chaithfidh mótar stepper a ghlacadh chun cas a chríochnú ag brath ar na céimeanna uilleach.

Na céimeanna sin tá uilleach caighdeánaithe, cé gur féidir leat roinnt mótair a fháil a bhfuil páirc neamhchaighdeánach acu. Is iad na huillinneacha de ghnáth: 1.8º, 5.625º, 7.5º, 11.25º, 18º, 45º, agus 90º. Chun a fháil amach cé mhéad céim a theastaíonn ó mhótar stepper chun cas nó cas iomlán a dhéanamh (360º), níl le déanamh agat ach deighilt. Mar shampla, má tá mótar stepper 45º agat, bheadh ​​8 gcéim agat (360/45 = 8).

casadh le claontacht (céim)

Laistigh de na mótair seo tá an unipolar (is mó a bhfuil tóir ort), le 5 nó 6 chábla, nó an bipolar, le 4 chábla. Dá réir sin, déanfar ceann amháin nó an ceann eile seichimh polaraithe ag dul thar sruth trína chornaí:

  • Polaraíocht do bipolar:
Céim Críochfort A Críochfort B Críochfort C. Críochfort D.
1 +V -V +V -V
2 +V -V -V +V
3 -V +V -V +V
4 -V +V +V -V
  • do unipolar:
Céim Coil A. Coil B. Coil C. Coil D.
1 +V +V 0 0
2 0 +V +V 0
3 0 0 +V +V
4 +V 0 0 +V

Tá an oibríocht mar an gcéanna sa dá chás, ag polarú na gcornaí chun an rotor a mhealladh chuig an áit ar mhaith leat an ais a shuíomh. Mas mian leat é a choinneáil in aon áit amháin, ní mór duit polarú a choinneáil don phost sin agus do voila. Agus más mian leat go rachaidh sé ar aghaidh, polaraíonn tú an chéad mhaighnéad eile agus tógfaidh sé céim eile, agus mar sin de ...

Má úsáideann tú a servomotor, tá a fhios agat cheana féin gur mótar stepper é go bunúsach dá bhrí sin oibríonn gach rud a deirtear dóibh freisin. Is é an t-aon rud a chuimsíonn na giaranna laghdaithe sin chun go leor céimeanna eile a fháil in aghaidh an cas agus dá bhrí sin tá cruinneas i bhfad níos airde acu. Mar shampla, is féidir leat mótar a fháil le 8 gcéim in aghaidh an cas, dá mbeadh giarbhosca 1:64 aige, ós rud é go gciallódh sé go ndéantar gach céim den ochtar sin a fhoroinnt ina 64 chéim níos lú, rud a thabharfadh uasmhéid de 512 céim in aghaidh an cas. Is é sin, bheadh ​​gach céim thart ar 0.7º.

Alt gaolmhar:
L298N: modúl chun mótair do Arduino a rialú

Cuir leis freisin gur cheart duit cuid a úsáid controlador chun polaraíocht, luas, srl a rialú, le H-Bridge, mar shampla. Is iad roinnt samhlacha an L293, ULN2003, ULQ2003, srl.

Dónde comprar

é a cheannach ar shuíomhanna éagsúla ar líne nó i siopaí speisialaithe leictreonaice. Chomh maith leis sin, más bunleibhéal tú, is féidir leat trealamh a úsáid a chuimsíonn gach rud atá uait agus fiú an pláta Arduino UNO agus lámhleabhar chun triail a bhaint as do thionscadail agus iad a chruthú. Cuimsíonn na trealamh seo gach rud atá uait, ón mótar féin, ó na rialaitheoirí, na cláir, an clár aráin, srl.

Sampla mótair stepper le Arduino

Arduino le mótar stepper agus rialtóir

Ar deireadh, taispeáin a sampla praiticiúil le Arduino, ag baint úsáide as rialtóir ULN2003 agus mótar stepper 28BYJ-48. Tá sé an-simplí, ach is leor duit tosú ag cur amach ar an gcaoi a n-oibríonn sé ionas gur féidir leat tosú ag déanamh roinnt tástálacha agus a fheiceáil conas a iompraíonn sé ...

Mar a fheictear i an scéim ceangail, sannadh na cornaí mótair A (IN1), B (IN2), C (IN3) agus D (IN4) do naisc 8, 9, 10, agus 11 faoi seach ar bhord Arduino. Ar an láimh eile, caithfear an tiománaí nó an bord rialaitheora a bheathú ar a bhioráin 5-12V (go GND agus 5V de Arduino) leis an voltas iomchuí ionas go gcothaíonn sé an mótar atá ceangailte leis an gceanglóir plaisteach bán a bhfuil an tiománaí seo aige nó rialtóir.

seo Inneall 28BYJ-48 Is mótar stepper cineál unipolar é le ceithre chorna. Dá bhrí sin, chun tuairim a thabhairt duit faoin gcaoi a n-oibríonn sé, is féidir leat luachanna HIGH (1) nó LOW (0) a sheoladh chuig na cornaí ó bhord Arduino mar a leanas do na céimeanna:

Céim Coil A. Coil B. Coil C. Coil D.
1 ARD ARD ÍSEAL ÍSEAL
2 ÍSEAL ARD ARD ÍSEAL
3 ÍSEAL ÍSEAL ARD ARD
4 ARD ÍSEAL ÍSEAL ARD

Maidir le sceitse nó cód a theastaíonn chun do ghluaiseacht a chlárú, mar a bheadh ​​an méid seo a leanas á úsáid Arduino IDE (déan é a mhodhnú agus triail a bhaint as chun tástáil a dhéanamh ar an gcaoi a n-athraítear an ghluaiseacht):

// 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);
    }
}


Cloíonn ábhar an ailt lenár bprionsabail eitic eagarthóireachta. Chun earráid a thuairisciú cliceáil anseo.

Bí ar an chéad trácht

Fág do thrácht

Ní thabharfar do sheoladh r-phoist a fhoilsiú. Réimsí riachtanacha atá marcáilte le *

*

*

  1. Freagrach as na sonraí: Miguel Ángel Gatón
  2. Cuspóir na sonraí: SPAM a rialú, bainistíocht trácht.
  3. Legitimation: Do thoiliú
  4. Na sonraí a chur in iúl: Ní chuirfear na sonraí in iúl do thríú páirtithe ach amháin trí oibleagáid dhlíthiúil.
  5. Stóráil sonraí: Bunachar sonraí arna óstáil ag Occentus Networks (EU)
  6. Cearta: Tráth ar bith is féidir leat do chuid faisnéise a theorannú, a aisghabháil agus a scriosadh.