ມໍເຕີ Stepper: ການເຊື່ອມໂຍງກັບ Arduino

ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າແມ່ນມີຄວາມຕ້ອງການຫລາຍຂື້ນ, ໃນນັ້ນອາດເປັນເຄື່ອງທີ່ເຮັດວຽກກັບກະແສໄຟຟ້າທີ່ໂດດເດັ່ນ, ເປັນທີ່ນິຍົມທີ່ສຸດພາຍໃນໂຄງການຂອງຜູ້ຜະລິດກັບ Arduino, ນັບຕັ້ງແຕ່ພວກມັນສະ ໜອງ ຄວາມສາມາດເຄື່ອນທີ່ໄດ້. ໃນນັ້ນ, ຍົກໃຫ້ເຫັນ ມໍເຕີ stepper ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນສໍາລັບຫຸ່ນຍົນ, ເຊັ່ນ: ຕົວຈິງ, ແລະອື່ນໆ.

ລົດໄຟຟ້າ, ຫຸ່ນຍົນເອກະລາດຂະ ໜາດ ນ້ອຍ, ການ ນຳ ໃຊ້ອຸດສາຫະ ກຳ ສຳ ລັບເຄື່ອງຈັກອັດຕະໂນມັດ, ອຸປະກອນການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຊ້ ຳ ຊ້ອນ, ແລະອື່ນໆ. ເຫດຜົນ servo motors ແລະ stepper motors ແມ່ນດີຫຼາຍສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນວ່າພວກເຂົາສາມາດເຮັດໄດ້ ປະຕິບັດການເຄື່ອນໄຫວຊ້າຫລືໄວ, ແຕ່ ເໜືອ ຄວບຄຸມທັງ ໝົດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໄດແມ່ນຕໍ່ເນື່ອງ ສຳ ລັບການ ນຳ ໃຊ້ທີ່ຫຼາຍບ່ອນຢຸດແລະເລີ່ມຕົ້ນທີ່ມີຄວາມແມ່ນ ຍຳ ສູງ.

ປະເພດມໍເຕີໄຟຟ້າ

ພາຍໃນ ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າ ປະເພດຕໍ່ໄປນີ້ສາມາດເນັ້ນໃຫ້ເຫັນ:

• ເຄື່ອງຈັກ DC ຫຼື DC: ມໍເຕີ DC ເຮັດວຽກກັບກະແສປະເພດນີ້, ຄືກັບຊື່ທີ່ຊີ້ບອກ. ພວກມັນສາມາດຕັ້ງແຕ່ພະລັງງານບໍ່ພໍເທົ່າໃດ MW ຈົນເຖິງສອງສາມ MW ໃນປະລິມານທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະໃຫຍ່ທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງໃຊ້ ສຳ ລັບການ ນຳ ໃຊ້ອຸດສາຫະ ກຳ, ພາຫະນະ, ລິຟ, ສາຍພານ ລຳ ລຽງ, ພັດລົມ. ຄວາມໄວປ່ຽນຂອງມັນ (RPM) ແລະແຮງບິດທີ່ໃຊ້ໄດ້ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ຕາມອາຫານ.
• ມໍເຕີ AC ຫຼື AC (ມໍເຕີທີ່ບໍ່ສະອາດແລະມີບາດແຜ): ພວກເຂົາເຮັດວຽກກັບກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບ, ມີ rotor ສະເພາະທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ຂອບໃຈໃນໄລຍະທີ່ປະເພດນີ້ປະກອບສ່ວນສ້າງການຫມູນວຽນໂດຍວິທີການກະແສໄຟຟ້າຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນວິທີທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບວິທີທີ່ DC ເຮັດ. ພວກມັນມີລາຄາຖືກຫລາຍແລະຂື້ນໄປຫລາຍກິໂລວັດ. ພວກມັນສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ໃນຄວາມໄວ ໝູນ ວຽນ, ແຕ່ສ່ວນປະກອບຂອງລະບຽບມີລາຄາແພງກ່ວາ DC. ເຄື່ອງເຫລົ່ານີ້ມັກຖືກໃຊ້ ສຳ ລັບເຄື່ອງໃຊ້ໃນຄົວເຮືອນ.
• ມໍເຕີມໍເຕີ- ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມ steppers, ພວກມັນມີຄວາມຄ້າຍຄືກັນໃນຫລາຍໆວິທີທາງ DC, ແຕ່ມີຄວາມໄວແລະຄວາມໄວໃນການຫມຸນຕໍ່າ. ນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ໂດດເດັ່ນແມ່ນການ ກຳ ນົດ ຕຳ ແໜ່ງ ຂອງແກນ, ນັ້ນແມ່ນຄວາມແມ່ນ ຍຳ ທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ພວກມັນຢູ່ໃນ ຕຳ ແໜ່ງ ໃດ ໜຶ່ງ. ມຸມແລະຄວາມໄວຂອງການຫມູນວຽນຂອງພວກມັນສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ຫຼາຍ, ນັ້ນແມ່ນເຫດຜົນທີ່ພວກເຂົາເຄີຍຖືກ ນຳ ໃຊ້ໃນແຜ່ນ floppy, hard drive (HDD), ຫຸ່ນຍົນ, ການເຮັດວຽກອັດຕະໂນມັດແລະອື່ນໆ.
• ເຊີໂວໂມເຕີ: ມັນສາມາດເວົ້າໄດ້ວ່າມັນແມ່ນວິວັດທະນາການຂອງມໍເຕີ stepper, ເຮັດວຽກກັບພະລັງງານນ້ອຍແລະຄວາມໄວທີ່ສູງເຖິງ 7000 RPM ໃນບາງກໍລະນີ. ມໍເຕີນີ້ປະກອບມີປ່ອງຫຼຸດເກຍແລະວົງຈອນຄວບຄຸມ. ພວກເຂົາມີຄວາມແມ່ນຍໍາໃນ ຕຳ ແໜ່ງ ດຽວກັນກັບ steppers ແລະມີຄວາມ ໝັ້ນ ຄົງຫຼາຍໃນແງ່ຂອງແຮງບິດທີ່ໃຊ້, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນ ເໝາະ ສຳ ລັບບາງຫຸ່ນຍົນແລະໂປແກຼມອຸດສາຫະ ກຳ.

ມໍເຕີ້ມໍເຕີ້ແລະມໍເຕີ້ servo

ທ່ານຮູ້ຈັກແລ້ວວ່າມໍເຕີອີເລັກໂທຣນິກສອງຊະນິດນີ້ແມ່ນຫຍັງ, ແຕ່ຂ້ອຍຢາກເວົ້າບາງຢ່າງ ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບ steppers. ການລ້ຽວທີ່ພວກເຂົາເຮັດບໍ່ໄດ້ເຮັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແຕ່ໃນຂັ້ນຕອນນ້ອຍໆ, ດັ່ງນັ້ນຊື່ຂອງພວກເຂົາ. ໂລດ (ສ່ວນທີ່ ໝູນ ວຽນ) ມີຮູບຊົງຂອງລໍ້ທີ່ເປັນແຂ້ວ, ໃນຂະນະທີ່ stator (ສ່ວນທີ່ບໍ່ ໝຸນ) ແມ່ນປະກອບດ້ວຍໄຟຟ້າທີ່ມີຂົ້ວ. ດ້ວຍວິທີນີ້, ເມື່ອ ໜຶ່ງ "ຖືກກະຕຸ້ນ" ຜູ້ທີ່ຢູ່ສອງຂ້າງຂອງມັນບໍ່ໄດ້ຖືກກະຕຸ້ນ, ເຊິ່ງດຶງດູດແຂ້ວຂອງ rotor ໄປສູ່ມັນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ການກ້າວ ໜ້າ ທີ່ຊັດເຈນ ສຳ ລັບລັກສະນະຂອງມັນ.

ບົດຂຽນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ:

DRV8825: ຄົນຂັບ ສຳ ລັບມໍເຕີ stepper

ຂື້ນກັບ ແຂ້ວ rotor, ມັນຈະເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະກ້າວໄປຂ້າງ ໜ້າ ໄດ້ຫຼາຍຫລື ໜ້ອຍ. ຖ້າທ່ານມີແຂ້ວຫຼາຍ, ຕ້ອງມີຫຼາຍຂັ້ນຕອນເພື່ອເຮັດໃຫ້ລ້ຽວ, ແຕ່ຂັ້ນຕອນຈະສັ້ນລົງ, ສະນັ້ນມັນຈະເປັນມໍເຕີທີ່ຖືກຕ້ອງກວ່າ. ຖ້າທ່ານມີແຂ້ວ ໜ້ອຍ, ຂັ້ນຕອນຕ່າງໆກໍ່ຈະກະໂດດຂື້ນໄວ, ໂດຍບໍ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ. ເພາະສະນັ້ນ, ຂັ້ນຕອນຕ່າງໆທີ່ມໍເຕີ stepper ຈະຕ້ອງປະຕິບັດເພື່ອໃຫ້ ສຳ ເລັດການລ້ຽວຈະຂຶ້ນກັບຂັ້ນຕອນທີ່ເປັນລ່ຽມ.

ຂັ້ນຕອນເຫຼົ່ານັ້ນ ເປັນລ່ຽມແມ່ນມາດຕະຖານ, ເຖິງແມ່ນວ່າທ່ານສາມາດຊອກຫາມໍເຕີບາງຢ່າງທີ່ມີສຽງທີ່ບໍ່ໄດ້ມາດຕະຖານ. ມຸມແມ່ນປົກກະຕິ: 1.8º, 5.625º, 7.5º, 11.25º, 18º, 45º, ແລະ90º. ເພື່ອຄິດໄລ່ວ່າມີຈັກບາດກ້າວທີ່ເຄື່ອງຈັກ stepper ຕ້ອງການ ສຳ ເລັດການລ້ຽວຫລືລ້ຽວ (360º), ທ່ານພຽງແຕ່ຕ້ອງການແບ່ງ. ຕົວຢ່າງ: ຖ້າທ່ານມີມໍເຕີ stepper 45º, ທ່ານຈະມີ 8 ຂັ້ນຕອນ (360/45 = 8).

ພາຍໃນມໍເຕີເຫລົ່ານີ້ທ່ານມີສາຍທີ່ບໍ່ມີພວງມະໄລ (ເປັນທີ່ນິຍົມທີ່ສຸດ), ມີ 5 ຫລື 6 ສາຍ, ຫລືສາຍໄຟເບີ້, ມີ 4 ສາຍ. ອີງຕາມສິ່ງນີ້, ໜຶ່ງ ຫລືອີກຢ່າງ ໜຶ່ງ ຈະຖືກປະຕິບັດ ລໍາດັບຂົ້ວ ຜ່ານກະແສຂອງມັນ:

• Polarization ສໍາລັບ bipolar:

Paso	Terminal A	ສະຖານີ B	ຄ. ສ	ສະ ໜາມ D
1	+V	-V	+V	-V
2	+V	-V	-V	+V
3	-V	+V	-V	+V
4	-V	+V	+V	-V

• ສໍາລັບການ unipolar:

Paso	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

ການປະຕິບັດງານໃນທັງສອງກໍລະນີແມ່ນຄືກັນ, ເຮັດໃຫ້ຂົດລວດເຊື່ອມຕໍ່ເພື່ອດຶງດູດເອົາ rotor ໄປຫາບ່ອນທີ່ທ່ານຕ້ອງການໃຫ້ແກນຕັ້ງ. ຖ້າ​ເຈົ້າ​ຕ້ອງ​ການ ຮັກສາມັນໄວ້ໃນ ຕຳ ແໜ່ງ ດຽວ, ທ່ານຕ້ອງຮັກສາຄວາມຂົມຂື່ນ ສຳ ລັບ ຕຳ ແໜ່ງ ນັ້ນແລະ voila. ແລະຖ້າທ່ານຕ້ອງການໃຫ້ມັນກ້າວໄປຂ້າງ ໜ້າ, ທ່ານ ກຳ ລັງຂົ້ວໂລກຂອງແມ່ເຫຼັກຕໍ່ໄປແລະມັນຈະກ້າວອີກບາດກ້າວ ໜຶ່ງ, ແລະອື່ນໆ ...

ຖ້າທ່ານໃຊ້ກ servomotor, ທ່ານຮູ້ຢູ່ແລ້ວວ່າມັນເປັນພື້ນຖານມໍເຕີ້ stepper ເພາະສະນັ້ນທຸກຢ່າງກໍ່ບອກວ່າມັນເຮັດວຽກໃຫ້ພວກເຂົາຄືກັນ. ສິ່ງດຽວທີ່ປະກອບມີເຄື່ອງມືຫຼຸດຜ່ອນເຫຼົ່ານັ້ນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຫຼາຍຂັ້ນຕອນຕໍ່ຄັ້ງແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງກວ່າ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ທ່ານສາມາດຊອກຫາມໍເຕີທີ່ມີ 8 ຂັ້ນຕອນຕໍ່ຄັ້ງວ່າຖ້າມັນມີເກຍ 1:64, ເນື່ອງຈາກມັນ ໝາຍ ຄວາມວ່າແຕ່ລະບາດກ້າວຂອງແປດເຫລົ່ານັ້ນຖືກແບ່ງອອກເປັນ 64 ຂັ້ນນ້ອຍ, ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ສູງສຸດ 512 ຂັ້ນຕໍ່ຄັ້ງ. ນັ້ນແມ່ນ, ແຕ່ລະບາດກ້າວຈະມີປະມານ0.7º.

ບົດຂຽນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ:

L298N: ໂມດູນທີ່ຈະຄວບຄຸມມໍເຕີ ສຳ ລັບ Arduino

ນອກຈາກນັ້ນຍັງຕື່ມວ່າທ່ານຄວນໃຊ້ບາງຢ່າງ ຜູ້ຄວບຄຸມ ທີ່ຈະຄວບຄຸມຂົ້ວ, ຄວາມໄວ, ແລະອື່ນໆ, ຍົກຕົວຢ່າງ, H-Bridge. ບາງລຸ້ນແມ່ນ L293, ULN2003, ULQ2003, ແລະອື່ນໆ.

ບ່ອນທີ່ຈະຊື້

ທ່ານສາມາດເຮັດໄດ້ ຊື້ມັນຢູ່ໃນເວັບໄຊທ໌ອອນລາຍຕ່າງໆ ຫຼືໃນຮ້ານເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຊ່ຽວຊານ. ນອກຈາກນີ້, ຖ້າທ່ານເປັນຜູ້ເລີ່ມຕົ້ນ, ທ່ານສາມາດໃຊ້ຊຸດຄູ່ມືທີ່ປະກອບມີທຸກຢ່າງທີ່ທ່ານຕ້ອງການແລະແມ່ນແຕ່ຈານ Arduino UNO ແລະຄູ່ມືເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນທົດລອງແລະສ້າງໂຄງການຂອງທ່ານ. ຊຸດຄູ່ມືນີ້ປະກອບມີທຸກຢ່າງທີ່ທ່ານຕ້ອງການ, ຈາກມໍເຕີຕົວມັນເອງ, ເຄື່ອງຄວບຄຸມ, ກະດານ, ກະດານເຂົ້າຈີ່ແລະອື່ນໆ.

• ຊື້ຊຸດ Arduino Starter
• ບໍ່ພົບຜະລິດຕະພັນ.
• ຊື້ servomotor
• ບໍ່ພົບຜະລິດຕະພັນ.

ຕົວຢ່າງມໍເຕີ້ Stepper ກັບ Arduino

ສຸດທ້າຍ, ສະແດງກ ຕົວຢ່າງພາກປະຕິບັດກັບ Arduino, ໂດຍໃຊ້ຕົວຄວບຄຸມ ULN2003 ແລະມໍເຕີ stepper 28BYJ-48. ມັນງ່າຍດາຍຫຼາຍ, ແຕ່ມັນຈະພຽງພໍ ສຳ ລັບທ່ານທີ່ຈະເລີ່ມຄຸ້ນເຄີຍກັບວິທີການເຮັດວຽກຂອງທ່ານເພື່ອວ່າທ່ານຈະສາມາດເລີ່ມຕົ້ນເຮັດການທົດສອບບາງຢ່າງແລະເບິ່ງວ່າມັນມີພຶດຕິ ກຳ ແນວໃດ ...

ດັ່ງທີ່ເຫັນໃນ ໂຄງການເຊື່ອມຕໍ່, ວົງຈອນມໍເຕີ A (IN1), B (IN2), C (IN3) ແລະ D (IN4) ໄດ້ຖືກມອບ ໝາຍ ໃຫ້ເຊື່ອມຕໍ່ 8, 9, 10, ແລະ 11 ຕາມ ລຳ ດັບໃນກະດານ Arduino. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ກະດານຂັບຂີ່ຫລືຜູ້ຄວບຄຸມຕ້ອງໄດ້ປ້ອນໃສ່ເສົາໄຟຟ້າ 5-12V ຂອງມັນ (ເຖິງ GND ແລະ 5V ຂອງ Arduino) ພ້ອມດ້ວຍແຮງດັນທີ່ ເໝາະ ສົມເພື່ອໃຫ້ມັນສົ່ງອາຫານມໍເຕີທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບພລາສຕິກເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີຕົວຂັບນີ້ຫລື ຜູ້ຄວບຄຸມ.

Este ເຄື່ອງຈັກ 28BYJ-48 ມັນແມ່ນມໍເຕີ stepper ປະເພດ unipolar ທີ່ມີສີ່ລວດ. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອໃຫ້ທ່ານມີແນວຄວາມຄິດກ່ຽວກັບວິທີການເຮັດວຽກ, ທ່ານສາມາດສົ່ງຄ່າ HIGH (1) ຫຼື LOW (0) ໃຫ້ແກ່ວົງແຫວນຈາກກະດານ Arduino ດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ ສຳ ລັບຂັ້ນຕອນດັ່ງນີ້:

Paso	Coil A	Coil B	Coil C	Coil D
1	ສູງ	ສູງ	ຕ່ໍາ	ຕ່ໍາ
2	ຕ່ໍາ	ສູງ	ສູງ	ຕ່ໍາ
3	ຕ່ໍາ	ຕ່ໍາ	ສູງ	ສູງ
4	ສູງ	ຕ່ໍາ	ຕ່ໍາ	ສູງ

ເປັນສໍາລັບການ ແຜນວາດຫຼືລະຫັດທີ່ ຈຳ ເປັນໃນການຈັດການເຄື່ອນໄຫວຂອງທ່ານ, ຍ້ອນວ່າມັນຈະເປັນການ ນຳ ໃຊ້ຕໍ່ໄປນີ້ Arduino IDE (ດັດແປງມັນແລະທົດລອງເພື່ອທົດສອບວ່າການເຄື່ອນໄຫວມີການປ່ຽນແປງແນວໃດ):

// 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);
    }
}