Stepper motors: integrācija ar Arduino

Stepper motors

Elektromotori ir arvien pieprasītāki, iespējams, izceļas tie, kas strādā ar līdzstrāvu, un tie ir vispopulārākie Arduino veidotāju projektos, jo tie nodrošina mobilitāti. Starp tiem izceliet stepper motori kas tiek izmantoti vairākiem lietojumiem, īpaši robotikai, piemēram, izpildmehānismiem utt.

Elektromobiļi, mazi autonomi roboti, rūpnieciskas automatizācijas programmas, atkārtotas kustības ierīces utt. Servo motori un soļu motori ir tik labi šiem lietojumiem, ka viņi to var veikt lēnas vai ātras kustības, bet galvenokārt kontrolētas. Turklāt piedziņas ir nepārtrauktas lietojumprogrammām, kurās ir nepieciešama ļoti liela apstāšanās un palaišana.

Elektromotoru veidi

Iekšpusē elektromotori var izcelt šādus veidus:

  • Līdzstrāvas vai līdzstrāvas motors: Līdzstrāvas motori darbojas ar šāda veida strāvu, kā norāda nosaukums. Tie var svārstīties no dažiem mW jaudas līdz dažiem MW visjaudīgākajos un lielākajos, kurus izmanto rūpnieciskām vajadzībām, transportlīdzekļiem, liftiem, konveijeriem, ventilatoriem utt. Tā pagrieziena ātrumu (RPM) un piemēroto griezes momentu var regulēt atkarībā no padeves.
  • Maiņstrāvas vai maiņstrāvas motors (asinhronais un savīti rotors): viņi strādā ar maiņstrāvu, ar ļoti specifisku rotoru, kas darbojas, pateicoties fāzēm, kuras šāda veida strāva veicina rotācijas radīšanu, izmantojot elektromagnēta magnētisko atgrūšanu, līdzīgi kā to dara līdzstrāvas. Tie ir ļoti lēti un sasniedz vairākus kW. Tos var regulēt pēc rotācijas ātruma, taču regulēšanas elementi ir dārgāki nekā līdzstrāvas. Tos bieži izmanto sadzīves tehnikai.
  • Stepper motors- Pazīstami arī kā steperi, tie daudzējādā ziņā ir līdzīgi DC, bet ar mazu griešanās ātrumu un jaudu. Šeit izceļas ass pozicionēšana, tas ir, precizitāte, lai tos ievietotu noteiktā stāvoklī. To rotācijas leņķi un ātrumu var daudz kontrolēt, tāpēc tos agrāk izmantoja disketēs, cietajos diskos (HDD), robotos, procesu automatizācijā utt.
  • Servomotor: var teikt, ka tā ir soļu motora attīstība, kas strādā ar nelielām jaudām un ātrumiem, kas dažos gadījumos sasniedz 7000 apgr./min. Šajā motorā ir pārnesumu reduktors un vadības ķēde. Viņiem ir tāda pati pozicionēšanas precizitāte kā steperiem, un tie ir ļoti stabili piemērotā griezes momenta ziņā, padarot tos ideāli piemērotus dažiem robotiem un rūpnieciskām vajadzībām.

Stepper motori un servomotori

rotors un stators

Jūs jau zināt, kas ir šie divi elektronisko motoru veidi, bet es gribētu kaut ko pateikt vairāk par steperiem. Viņu veiktais pagrieziens netiek veikts nepārtraukti, bet gan ar maziem soļiem, tāpēc viņu vārds. Rotors (tā daļa, kas rotē) ir zobaina riteņa forma, savukārt statoru (daļu, kas negriežas) veido savstarpēji savīti polarizēti elektromagnēti. Tādā veidā, kad viens tiek "aktivizēts", tie, kas atrodas tā sānos, netiek aktivizēti, kas piesaista rotora zobu pret to, ļaujot precīzi virzīties uz priekšu, kādam tie ir raksturīgi.

saistīto rakstu:
DRV8825: soļu motoru vadītājs

Atkarībā no rotora zobi, pagriezienā būs iespējams vairāk vai mazāk virzīties uz priekšu. Ja jums ir vairāk zobu, pagrieziena veikšanai ir nepieciešami vairāk soļu, taču soļi būs īsāki, tāpēc tas būs precīzāks motors. Ja jums ir maz zobu, soļi būs straujāki lēcieni bez tik lielas precizitātes. Tāpēc soļi, kas būs jāveic soļu motoram, lai pabeigtu pagriezienu, būs atkarīgi no leņķa pakāpieniem.

Tie soļi leņķiskie ir standartizēti, lai gan jūs varat atrast dažus motorus, kuriem ir nestandarta solis. Leņķi parasti ir: 1.8º, 5.625º, 7.5º, 11.25º, 18º, 45º un 90º. Lai aprēķinātu, cik soļu stepper motoram jāveic pilnam pagriezienam vai pagriezienam (360º), jums vienkārši jāsadala. Piemēram, ja jums ir 45º pakāpienu motors, jums būs 8 pakāpieni (360/45 = 8).

griezties ar neobjektivitāti (fāze)

Šajos motoros jums ir vienpolārs (vispopulārākais) ar 5 vai 6 kabeļiem vai bipolārs ar 4 kabeļiem. Saskaņā ar to tiks veikts viens vai otrs polarizācijas secības iet caur strāvu caur spolēm:

  • Polarizācija bipolāri:
Paso A termināls B terminālis C terminālis D terminālis
1 +V -V +V -V
2 +V -V -V +V
3 -V +V -V +V
4 -V +V +V -V
  • Par vienpola:
Paso A spole Spole B Spole C Spole D
1 +V +V 0 0
2 0 +V +V 0
3 0 0 +V +V
4 +V 0 0 +V

Darbība abos gadījumos ir vienāda, ruļļu polarizācija, lai pievilinātu rotoru vietā, kur vēlaties, lai ass būtu novietota. Ja tu vēlies turiet to vienā pozīcijā, jums jāsaglabā polarizācija šai pozīcijai un voila. Un, ja vēlaties, lai tas virzītos uz priekšu, jūs polarizējat nākamo magnētu, un tas spers vēl vienu soli utt.

Ja izmantojat servomotors, jūs jau zināt, ka būtībā tas ir soļu motors, tāpēc viss teiktais darbojas arī viņiem. Vienīgais, kas ietver šos reduktorus, lai iegūtu daudz vairāk soļu vienā pagriezienā un tādējādi būtu daudz augstāka precizitāte. Piemēram, jūs varat atrast motoru ar 8 pakāpieniem vienā pagriezienā, ja tam būtu 1:64 pārnesumkārba, jo tas nozīmē, ka katrs no šiem astoņiem pakāpieniem ir sadalīts 64 mazākos pakāpienos, kas vienā pagriezienā dotu maksimāli 512 soļus. Tas ir, katrs solis būtu aptuveni 0.7º.

saistīto rakstu:
L298N: Arduino motoru vadības modulis

Pievienojiet arī to, ka jums vajadzētu izmantot dažus kontrolieris ar kuru kontrolēt polarizāciju, ātrumu utt., piemēram, ar H-Bridge. Daži modeļi ir L293, ULN2003, ULQ2003 utt.

Donde Comprar

Tu nopērciet to dažādās tiešsaistes vietnēs vai specializētos elektronikas veikalos. Turklāt, ja esat iesācējs, varat izmantot komplektus, kas ietver visu nepieciešamo un pat plāksni Arduino UNO un manuāli, lai sāktu eksperimentēt un veidot savus projektus. Šie komplekti ietver visu nepieciešamo, sākot no paša motora, kontrolieriem, dēļiem, paneļa utt.

Stepper motora piemērs ar Arduino

Arduino ar soļu motoru un kontrolieri

Visbeidzot parādiet a praktisks piemērs ar Arduino, izmantojot ULN2003 kontrolieri un 28BYJ-48 soļu motoru. Tas ir ļoti vienkārši, taču jums būs pietiekami sākt iepazīties ar tā darbību, lai jūs varētu sākt veikt dažus testus un redzēt, kā tas izturas ...

Kā redzams elektroinstalācijas shēma, motora spoles A (IN1), B (IN2), C (IN3) un D (IN4) ir piešķirtas attiecīgi Arduino plates 8., 9., 10. un 11. savienojumam. No otras puses, vadītāja vai vadības paneļa padevei jābūt piestiprinātai pie tā 5-12 V tapām (uz Arduino GND un 5 V) ar atbilstošu spriegumu, lai tas savukārt padotu motoru, kas savienots ar balto plastmasas savienotāju, kuram ir šis draiveris vai kontrolieris.

šis 28BYJ-48 dzinējs Tas ir vienpola tipa soļu motors ar četrām spolēm. Tāpēc, lai sniegtu priekšstatu par tā darbību, varat nosūtīt HIGH (1) vai LOW (0) vērtības no Arduino dēļa uz spolēm šādi:

Paso A spole Spole B Spole C Spole D
1 DAUDZ DAUDZ ZEMS ZEMS
2 ZEMS DAUDZ DAUDZ ZEMS
3 ZEMS ZEMS DAUDZ DAUDZ
4 DAUDZ ZEMS ZEMS DAUDZ

In Cuanto al skice vai kods, kas nepieciešams jūsu kustības programmēšanai, jo tas būtu šādi izmantojot Arduino IDE (modificējiet to un eksperimentējiet, lai pārbaudītu, kā tiek mainīta kustība):

// 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);
    }
}


Raksta saturs atbilst mūsu principiem redakcijas ētika. Lai ziņotu par kļūdu, noklikšķiniet uz šeit.

Esi pirmais, kas komentārus

Atstājiet savu komentāru

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta.

*

*

  1. Atbildīgais par datiem: Migels Ángels Gatóns
  2. Datu mērķis: SPAM kontrole, komentāru pārvaldība.
  3. Legitimācija: jūsu piekrišana
  4. Datu paziņošana: Dati netiks paziņoti trešām personām, izņemot juridiskus pienākumus.
  5. Datu glabāšana: datu bāze, ko mitina Occentus Networks (ES)
  6. Tiesības: jebkurā laikā varat ierobežot, atjaunot un dzēst savu informāciju.

Angļu valodas testsTesta katalāņu valodaspāņu viktorīna