Stepper мотору: Arduino менен интеграциялоо

Stepper мотор

Электр кыймылдаткычтары барган сайын көбүрөөк суроо-талапка ээ болуп жатышат, алардын арасында туруктуу ток менен иштегендер айрыкча айырмаланып турушу мүмкүн, анткени Arduino компаниясы чыгарган компаниялардын долбоорлору эң популярдуу, анткени алар мобилдүүлүктү камсыз кылышат. Алардын арасында баса белгилөө stepper моторлору бир нече тиркемеде, айрыкча робототехникада, мисалы, кыймылдаткычтарда ж.б. колдонулат.

Электр машиналары, чакан автономдуу роботтор, автоматташтыруу үчүн өнөр жай тиркемелери, кайталануучу кыймыл түзмөктөрү ж.б. Серво кыймылдаткычтарынын жана тепкич кыймылдаткычтарынын бул тиркемелер үчүн ушунчалык жакшы болушунун себеби - алар жай же тез кыймылдарды жасоо, бирок баарынан мурда көзөмөлгө алынат. Мындан тышкары, дисктер көптөгөн токтоолорду жана баштоолорду жогорку тактык менен талап кылган тиркемелер үчүн үзгүлтүксүз иштейт.

Электр кыймылдаткычтарынын түрлөрү

ичинде электр кыймылдаткычтары төмөнкү түрлөрүн бөлүп көрсө болот:

  • DC же DC мотор: Аталышынан көрүнүп тургандай, туруктуу ток кыймылдаткычтары ушул түрдөгү ток менен иштешет. Алар бир нече МВт кубаттуулуктан бир нече МВтка чейин, эң кубаттуу жана ири кубаттуулуктарда болушу мүмкүн, алар өнөр жай багыттары, унаа, лифт, конвейер, желдеткич ж.б. Анын бурулуу ылдамдыгы (RPM) жана колдонулган момент азыктандырууга ылайык жөнгө салынышы мүмкүн.
  • AC же AC кыймылдаткычы (асинхрондук жана ротордук ротор): алар өзгөрүлмө ток менен иштешет, бул токтун ушул түрү электромагниттин магниттик түртүлүшү аркылуу айланууну пайда кылган фазалардын жардамы менен иштеген так спецификалык ротор менен, туруктуу токтор кандай иштешет. Алар абдан арзан жана бир нече кВтка чейин көтөрүлөт. Аларды айлануу ылдамдыгы менен жөнгө салса болот, бирок жөнгө салуу элементтери туруктуу токко караганда кымбатыраак. Булар көбүнчө тиричилик техникасы үчүн колдонулат.
  • Stepper мотор- Степперлер деп да белгилүү, алар көп жагынан DCге окшош, бирок айлануу ылдамдыгы жана кубаттуулугу төмөн. Бул жерде айырмаланып туруучу нерсе - бул октун жайгашуусу, башкача айтканда, аларды белгилүү бир абалга коюу үчүн тактык. Алардын айлануу бурчу жана ылдамдыгы көп башкарылышы мүмкүн, ошондуктан алар мурун дискеттерде, катуу дисктерде (HDD), роботтордо, процесстерди автоматташтырууда ж.б.
  • Сервомотор: бул кээ бир учурларда 7000 RPM чейин баруучу кичинекей кубаттуулуктар жана ылдамдыктар менен иштөөчү, тепкич моторунун эволюциясы деп айтууга болот. Бул кыймылдаткыч тиштүү редуктор жана башкаруу схемасын камтыйт. Алар тепкичтер менен бирдей жайгашуу тактыгына ээ жана колдонулган момент боюнча өтө туруктуу болгондуктан, аларды кээ бир роботтор жана өндүрүштүк колдонмолор үчүн идеалдуу кылат.

Stepper мотор жана servo мотор

ротор жана статор

Электрондук кыймылдаткычтын бул эки түрү эмне экендигин мурунтан эле билесиз, бирок мен бир нерсе айткым келет steppers жөнүндө көбүрөөк маалымат. Алар жасаган бурулуш үзгүлтүксүз эмес, кичинекей кадамдар менен жасалат, демек, алардын аты. Ротор (айлануучу бөлүк) тиштүү дөңгөлөктүн формасына ээ, ал эми статор (айланбай турган бөлүк) кабаттуу поляризацияланган электромагниттерден турат. Ушундайча, "жандырылган" учурда, анын капталындагы адамдар иштетилбейт, бул ротордун тишин өзүнө тартып, алар үчүн так илгерилөөгө мүмкүндүк берет.

Окшош макала:
DRV8825: тепкичтүү кыймылдаткычтардын айдоочусу

Жараша ротор тиштери, кезекте аздыр-көптүр алдыга жылуу мүмкүн болот. Эгерде сизде тиш көп болсо, бурулушту бүтүрүү үчүн дагы көп кадамдар талап кылынат, бирок кадамдар кыскараак болот, андыктан мотор такыраак болот. Эгерде сизде тиш аз болсо, анда кадамдар кескин секирик болуп калат, анча тактык жок. Демек, бурулушту басуу үчүн баскыч кыймылдаткычынын кадамдары бурчтук баскычтардан көз каранды болот.

Ошол кадамдар бурчтук стандартташтырылган, бирок стандарттуу эмес бийиктиги бар айрым моторлорду тапса болот. Бурчтары көбүнчө: 1.8º, 5.625º, 7.5º, 11.25º, 18º, 45º жана 90º. Степпер кыймылдаткычынын толук бурулушту же бурулушту (360º) бүтүрүшү үчүн канча баскыч керектигин эсептөө үчүн, бөлүү керек. Мисалы, сизде 45º тепкичтүү кыймылдаткыч болсо, сизде 8 кадам (360/45 = 8) болмок.

айлануу (фаза)

Бул кыймылдаткычтардын ичинде сизде бир кабаттуу (эң популярдуу), 5 же 6 кабель бар, же эки кабаттуу, 4 кабель бар. Ага ылайык тигил же бул ишке ашырылат поляризация тизмектери токту анын катушкаларынан өткөрүү:

  • Үчүн поляризация биполярдык:
Пасо терминалы Терминал Б. Терминал C Терминал Д.
1 +V -V +V -V
2 +V -V -V +V
3 -V +V -V +V
4 -V +V +V -V
  • үчүн бир уюлдуу:
Пасо 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

Эки учурда тең иштөө бирдей болуп, роторду огуңузду жайгаштырууну каалаган жакка буруш үчүн катуштарды поляризациялайсыз. Эгер кааласаң бир абалда кармаңыз, сиз поляризацияны сакташыңыз керек ошол позиция жана үн үчүн. Ал эми анын алга жылышын кааласаңыз, кийинки магнитти поляризациялап көрсөңүз, ал дагы бир кадам таштайт ж.б.у.с.

Сиз колдонгон болсо, сервомотор, буга чейин бул мотор мотору экендигин билесиң, ошондуктан айтылгандардын бардыгы алар үчүн иштейт. Бир гана нерсе, бул басаңдатуучу тетиктерди бир гана бурулушка алып келип, бир топ жогорку тактыкка ээ кылуу. Мисалы, бир кадам сайын 8 баскычтуу моторду тапса болот, эгерде ал 1:64 редуктору бар болсо, анткени ал сегиздин ар бир кадамы 64 кичирээк кадамга бөлүнөт, бул бир бурулушка эң көп дегенде 512 кадам берет. Башкача айтканда, ар бир кадам болжол менен 0.7º болмок.

Окшош макала:
L298N: Arduino үчүн кыймылдаткычтарды башкаруу модулу

Ошондой эле, айрымдарын колдонуу керектигин кошумчалаңыз контролеру мисалы, H-Bridge менен поляризацияны, ылдамдыкты ж.б. көзөмөлдөө. Айрым моделдер L293, ULN2003, ULQ2003 ж.б.

Кайдан сатып

Сиз ар кандай онлайн сайттарында, аны сатып алуу же атайын электрондук дүкөндөрдө. Ошондой эле, эгер сиз үйрөнчүк болсоңуз, анда керектүү нерселердин бардыгын, ал тургай табакчаны камтыган топтомдорду колдоно аласыз Arduino UNO жана эксперимент жүргүзүү жана долбоорлорду түзүү баштоо үчүн колдонмо. Бул топтомдордо кыймылдаткычтын өзү, башкаргычтар, тактайлар, нан тактайы ж.б.у.с. керектүү нерселердин бардыгы бар.

Arduino менен Stepper мотор мисалы

Ардуино степпер мотору жана контроллери менен

Акыры, а Arduino менен практикалык мисал, ULN2003 контроллерин жана 28BYJ-48 тепкич моторун колдонуп. Бул абдан жөнөкөй, бирок сиз анын иштеши менен таанышып баштасаңыз жетиштүү болот, андыктан бир нече тестирлөөнү баштап, анын кандай жүрөөрүн көрө аласыз ...

Көрүнүп тургандай туташуу схемасы, кыймылдаткыч катушкалар A (IN1), B (IN2), C (IN3) жана D (IN4) Arduino бортунда 8, 9, 10 жана 11 байланыштарына бекитилген. Башка жагынан алганда, драйвер же контроллердун тактасына 5-12В штангалары (Ардуинонун GND жана 5V чейин) тийиштүү чыңалуу менен берилиши керек, ошондо ал өз кезегинде ушул драйверге ээ болгон ак пластик туташтыргычка туташкан моторду берет. контролер.

Эсте 28BYJ-48 кыймылдаткычы Бул төрт катушкалуу бир полярдуу типтеги степер мотор. Демек, анын иштеши жөнүндө түшүнүк берүү үчүн, Arduino тактасынан катушкаларга HIGH (1) же LOW (0) маанилерин төмөнкү кадамдар менен жөнөтсөңүз болот:

Пасо Coil A Coil B Coil C Coil D
1 ЖОГОРКУ ЖОГОРКУ АЗ АЗ
2 АЗ ЖОГОРКУ ЖОГОРКУ АЗ
3 АЗ АЗ ЖОГОРКУ ЖОГОРКУ
4 ЖОГОРКУ АЗ АЗ ЖОГОРКУ

карата абал боюнча кыймыл-аракетти программалоо үчүн керектүү эскиз же код, ал төмөнкүдөй пайдалануу болмок Ардуино IDE (аны өзгөртүп, кыймыл кандайча өзгөргөнүн текшерүү үчүн эксперимент жаса):

// 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);
    }
}


Макаланын мазмуну биздин принциптерге карманат редакциялык этика. Ката жөнүндө кабарлоо үчүн чыкылдатыңыз бул жерде.

Комментарий биринчи болуп

Комментарий калтырыңыз

Сиздин электрондук почта дареги жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар менен белгиленет *

*

*

  1. Маалыматтар үчүн жооптуу: Мигель Анхель Гатан
  2. Маалыматтын максаты: СПАМды көзөмөлдөө, комментарийлерди башкаруу.
  3. Мыйзамдуулук: Сиздин макулдугуңуз
  4. Маалыматтарды берүү: Маалыматтар үчүнчү жактарга юридикалык милдеттенмелерден тышкары билдирилбейт.
  5. Маалыматтарды сактоо: Occentus Networks (ЕС) тарабынан уюштурулган маалыматтар базасы
  6. Укуктар: Каалаган убакта маалыматыңызды чектеп, калыбына келтирип жана жок кыла аласыз.