Stepper afi: tuʻufaʻatasia ma Arduino

Stepper afi

O eletise eletise ua faʻateleina le manaʻomia, faʻatasi ai ma i latou masalo e galulue ma le tuusaʻo o loʻo tu mai i fafo, o le sili ona lauiloa i totonu o poloketi a tagata fai ma Arduino, talu ai latou te faʻaaogaina le feoaʻi. Faatasi ai ma i latou, faailoga sitepu afi lea e faʻaaoga mo tele faʻaoga, aemaise lava mo robotics, pei o actuators, etc.

O taʻavale eletise, laʻititi laʻau e toʻatasi, o fale gaosi oloa e faʻaaoga mo le faʻaaogaina o masini, o mea e fai faʻasolosolo, ma isi. O le mafuaʻaga o servo motors ma stepper motors e sili lelei mo nei talosaga ona latou te mafaia faia gaioiga lemu pe vave, ae sili i mea uma faʻatonutonu. I se faʻaopopoga, o drive e faʻaauau mo talosaga e tele taofi ma amata e manaʻomia ma maualuga maualuga le saʻo.

Ituaiga o afi eletise

I totonu o le eletise eletise o ituaiga nei e mafai ona faʻamalamalamaina:

  • DC poʻo DC afi: DC motors galulue ma lenei ituaiga o taimi nei, e pei ona taʻu mai i le igoa. E mafai ona amata mai i nai mW o le paoa i nai MW i le sili ona mamana ma lapoʻa, o loʻo faʻaaogaina mo fale gaosi pisinisi, taʻavale, lifi, felauaʻiga, ili, ma isi. O lona liliu saoasaoa (RPM) ma torque faatatau mafai ona faʻatonutonuina tusa ai ma le fafaga.
  • AC poʻo le AC afi (faʻatasi ma manuʻa rotor): latou te galulue ma fesuiaʻi taimi nei, ma se faʻapitoa rotor e aoga faʻafetai i vaega o lenei ituaiga o taimi nei fesoasoani e faʻatupuina le feauauaʻiga e ala i le maneta repulsion o le electromagnet i se tutusa auala i le faʻafefea DC mea. Latou e matua taugofie ma alu i luga i le tele kW. E mafai ona faʻatonutonuina i le saoasaoa o le fefulisaʻi, ae o tulafono faʻatonutonu e sili atu le taugata nai lo vaega ole DC. O mea ia e masani ona faʻaaoga mo mea faigaluega a le fale.
  • Stepper afiFaʻailoa foi o steppers, e tutusa i le tele o auala ia DC, ae maulalo le viliina o le saoasaoa ma malosiaga. Lenei o le mea e tu mai fafo o le faʻatulagaina o le 'au, o lona uiga, o le saʻo e tuʻuina ai i latou i se tulaga faʻapitoa. La latou feʻau o le tulimanu ma le saoasaoa mafai ona faʻatonutonu tele, o le mafuaʻaga na ala ai ona latou faʻaaogaina i floppy drive, hard drive (HDD), robots, process automation, etc.
  • Auaunaga: e mafai ona fai mai o se atinaʻe o le stepper afi, galue ma tamaʻi mana ma saoasaoa e oʻo atu i le 7000 RPM i nisi tulaga. Lenei afi tuʻufaʻatasia se kia faʻaititia pusa faʻaitiitia ma se faʻasologa matagaluega. Latou i ai le tutusa tulaga faʻatulagaina o steppers ma e matua mausali i tulaga o le faʻaaogaina torque, faia ia latou lelei mo nisi robots ma alamanuia talosaga.

Stepper motors ma servo motors

rotor ma stator

O lea ua e iloaina nei ituaiga eletise eletise e lua, ae ou te fia fai atu se tala sili atu e uiga i steppers. O le avanoa latou te faia e le faia faifai pea, ae i nai laʻasaga, o lea la latou igoa. O le rotor (vaega e feliuliuaʻi) o loʻo i ai se foliga o se uili uumi, aʻo le stator (vaega e le faʻaviliina) e faia mai interleaved polarized electromagnets. I lenei auala, pe a "faʻagaoioia" se tasi i ona itu e le o faʻagaoioia, lea e tosina mai ai le rotor nifo ia te ia, faʻatagaina le sao lelei muamua na latou faʻailoaina.

Tusitusiga fesoʻotaʻi:
DRV8825: o le avetaavale mo stepper motors

Faʻamoemoe i le rotor nifo, o le a mafai ona alualu i luma sili atu pe itiiti ifo i le faasologa. Afai e tele ou nifo, e manaʻomia nisi sitepu e faʻamaeʻa ai se avanoa, ae o sitepu o le a puʻupuʻu atu, o lona uiga o le a sili atu ona saʻo le afi. A i ai ni ou nifo, o sitepu o le a sili atu faʻafuaseʻi osooso, aunoa ma le tele saʻo. O le mea lea, o sitepu e tatau ona uia e se stepper motor e faʻamaeʻa ai se avanoa e faʻamoemoeina lea i le angular sitepu.

O sitepu na angular ua faʻatulagaina, e ui lava e mafai ona e mauaina ni afi e leai ni tulaga masani. O itu e masani ona: 1.8º, 5.625º, 7.5º, 11.25º, 18º, 45º, ma le 90º. E fuafua pe fia ni sitepu e manaʻomia e le stepper motor e faʻamaeʻa atoa le liliu poʻo le liliu (360º), naʻo lou manaʻomia e vaevae. Mo se faʻataʻitaʻiga, afai e i ai sau afi stepper 45º, e 8 laʻasaga (360/45 = 8).

vili ma le faʻaituʻau (vaega)

I totonu o nei afi oe i ai le unipolar (sili ona lauiloa), ma 5 pe 6 uaea, poʻo le bipolar, ma 4 uaea. E tusa ai ma lenei, tasi poʻo le isi o le a faʻataunuʻuina faʻasologa polarization pasi ane nei i totonu o ana uila:

  • Polarization mo bipolar:
Paso Terminal A Tigaina B Tigaina C Tigaina D
1 +V -V +V -V
2 +V -V -V +V
3 -V +V -V +V
4 -V +V +V -V
  • Mo le 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

O le faʻagaioiga i tulaga uma e lua e tutusa, faʻapipiʻiina o poloka e faʻatosina mai ai le rotor i le mea e te manaʻo ai e tu ai le 'au. Pe a e manaʻo tausia i le tasi tulaga, oe tatau ona faʻatumauina polarization mo lena tulaga ma voila. Ma afai e te manaʻo e agai i luma, oe polarize le isi maneta ma o le a faia se isi sitepu, ma isi ...

Afai e te faʻaaogaina se servomotor, ua uma ona e iloa o le mea moni o se laʻasaga afi o lea o mea uma na fai mai ai aoga mo latou foi. Na o le pau le mea e aofia ai na faʻaititia kia e maua ai le tele o isi sitepu i le sologa ma faʻapea ona i ai se sili maualuga maualuga aʻoaʻoga. Mo se faʻataʻitaʻiga, e mafai ona e mauaina se afi ma 8 sitepu i le sifi pe a fai sa i ai le 1:64 gearbox, talu ai o lona uiga o vaevaega taʻitasi o na valu e vaevaeina i 64 sitepu laʻititi, lea e maua ai le maualuga e 512 sitepu i le taimi. Lona uiga, o sitepu taʻitasi e tusa ma le 0.7º.

Tusitusiga fesoʻotaʻi:
L298N: module e faʻatonutonu afi mo Arduino

Faʻaopopo foi e tatau ona e faʻaaogaina pule ma e faʻatonutonu polarization, saosaoa, ma isi, ma, mo se faʻataʻitaʻiga, H-Bridge. Nisi faʻataʻitaʻiga o le L293, ULN2003, ULQ2003, etc.

O fea e faʻatau

E mafai faʻatau i luga ole laiga 'upega tafaʻilagi eseese poʻo faleoloa eletise faʻapitoa. Ma le isi, afai o oe o se amataga, oe mafai ona faʻaaoga ato e aofia ai mea uma e te manaʻo ai ma e oʻo lava i le ipu Arduino UNO ma tusi lesona e amata faʻataʻitaʻi ma fausiaina au poloketi. O nei ato e aofia ai mea uma e te manaʻomia, mai le afi lava ia, o mea e faʻatonutonu, laupapa, laupapa falaoa, ma isi.

Stepper afi faʻataʻitaʻiga ma Arduino

Arduino ma stepper afi ma pule

I le iuga, faʻaali a faataitaiga aoga ma Arduino, Faʻaaoga ULN2003 pule ma le 28BYJ-48 stepper afi. E faigofie lava, ae o le a lava lea mo oe e amata faamasani ai ia te oe lava i le auala e galue ai ina ia mafai ona e amata faia ni suʻega ma vaʻai pe faʻafefea ona amio ...

Pei ona vaaia i le uaea ata, o le afi uila A (IN1), B (IN2), C (IN3) ma le D (IN4) ua tofia i faʻafesoʻotaʻiga 8, 9, 10, ma le 11 o le Arduino laupapa. I leisi itu, o le avetaʻavale poʻo le laupapa faʻatonutonu tatau ona fafagaina i luga o lana 5-12V pine (i le GND ma le 5V o Arduino) ma le voltage talafeagai ina ia latou fafagaina le afi fesoʻotaʻi i le paepae palasitika fesoʻotaʻiga o loʻo i ai lenei avetaavale poʻo pule

Este Afi 28BYJ-48 O se unipolar ituaiga stepper afi ma fa coil. O le mea lea, ia avatu ia te oe se manatu pe faʻafefea ona galue, oe mafai ona lafoina maualuga (1) poʻo LOW (0) taua i coil mai le Arduino laupapa faʻapea mo laʻasaga:

Paso Coil A. Coil B Coil C Coil D.
1 SAUNIA SAUNIA LOW LOW
2 LOW SAUNIA SAUNIA LOW
3 LOW LOW SAUNIA SAUNIA
4 SAUNIA LOW LOW SAUNIA

Ae mo le tusi ata poʻo se tulafono e manaʻomia e faʻatulaga ai lau gaioiga, aua o le o le a mulimuli ane faʻaaogaina IDE Arduino (suia ma faʻataʻitaʻi e suʻesuʻe pe faʻafefea ona suia le gaioiga):

// 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);
    }
}


O mataupu o le tusitusiga e tausisi ia tatou mataupu silisili o amio lelei faʻatonu. E lipotia se mea sese kiliki iinei.

Ia avea muamua ma faamatalaga

Tuʻu lau faamatalaga

o le a le lomia lou tuatusi imeli. O nofoaga e manaʻomia e makaina *

*

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  1. E tali atu mo faʻamatalaga: Miguel Ángel Gatón
  2. Faamoemoega o faʻamatalaga: Pulea le SPAM, faʻamatalaga pulega.
  3. Tulaga faʻatulafonoina: Lau maliega
  4. Fesoʻotaʻiga o faʻamatalaga: O faʻamatalaga o le a le fesoʻotaʻi atu i isi vaega vagana i tulafono faʻatulafonoina.
  5. Teuina o faʻamatalaga: Faʻamaumauga tuʻufaʻatasia e Occentus Networks (EU)
  6. Aia Tatau: I soo se taimi e mafai ai ona e faʻatapulaʻaina, toe maua ma aveʻese au faʻamatalaga.