Stepper motor: pagsasama sa Arduino

Ang mga de-kuryenteng motor ay lalong humihingi, bukod sa kanila marahil ay ang mga iyon na gumagana nang direkta sa kasalukuyang pamimihasa, ang pinakatanyag sa loob ng mga proyekto ng mga gumagawa ng Arduino, dahil nagbibigay sila ng kadaliang kumilos. Kabilang sa mga ito, i-highlight stepper motor na ginagamit para sa maraming mga application, lalo na sa mga robotics, tulad ng mga actuator, atbp.

Mga de-koryenteng kotse, maliit na autonomous na robot, pang-industriya na aplikasyon para sa awtomatiko, paulit-ulit na mga aparato sa paggalaw, atbp. Ang dahilan kung bakit napakahusay ng mga motor na servo motor at stepper motor para sa mga application na ito ay kaya nila gumanap ng mabagal o mabilis na paggalaw, ngunit higit sa lahat kinokontrol. Bilang karagdagan, ang mga drive ay tuloy-tuloy para sa mga application kung saan maraming mga paghinto at pagsisimula ay kinakailangan na may mataas na katumpakan.

Mga uri ng electric motor

Sa loob ng electric motor ang mga sumusunod na uri ay maaaring mai-highlight:

• DC o DC motor: Gumagana ang mga DC motor sa ganitong uri ng kasalukuyang, tulad ng iminumungkahi ng pangalan. Maaari silang saklaw mula sa ilang mW ng lakas hanggang sa ilang MW sa pinakamalakas at malalaki, na ginagamit para sa mga pang-industriya na aplikasyon, sasakyan, elevator, conveyor belt, tagahanga, atbp. Ang bilis ng pagikot (RPM) at paglalagay ng metalikang kuwintas na ito ay maaaring maiayos ayon sa feed.
• AC o AC motor (hindi kasabay at sugat na rotor): gumagana ang mga ito sa alternating kasalukuyang, na may isang napaka-tiyak na rotor na gumagana salamat sa mga phase na ang ganitong uri ng kasalukuyang nag-aambag upang makabuo ng pag-ikot sa pamamagitan ng magnetic repulsion ng electromagnet sa isang katulad na paraan sa kung paano ang DC. Ang mga ito ay napaka-mura at umakyat sa maraming kW. Maaari silang makontrol sa bilis ng pag-ikot, ngunit ang mga elemento ng regulasyon ay mas mahal kaysa sa mga DC. Ito ay madalas na ginagamit para sa mga gamit sa bahay.
• Stepper motor- Kilala rin bilang mga steppers, magkatulad ang mga ito sa maraming paraan sa DC, ngunit may mababang bilis at kapangyarihan ng pagikot. Narito kung ano ang nakatayo ay ang pagpoposisyon ng axis, iyon ay, ang katumpakan upang ilagay ang mga ito sa isang tukoy na posisyon. Ang kanilang anggulo at bilis ng pag-ikot ay maaaring kontrolado ng maraming, kung kaya't ginamit sila dati sa floppy drive, hard drive (HDD), robot, proseso ng pag-aautomat, atbp.
• Servomotor: masasabing ito ay isang ebolusyon ng stepper motor, nagtatrabaho kasama ng maliliit na kapangyarihan at bilis na umakyat sa 7000 RPM sa ilang mga kaso. Ang motor na ito ay nagsasama ng isang kahon ng pagbabawas ng gear at isang control circuit. Mayroon silang parehong katumpakan sa pagpoposisyon bilang mga stepper at napaka-matatag sa mga tuntunin ng inilapat na metalikang kuwintas, na ginagawang perpekto para sa ilang mga robot at pang-industriya na aplikasyon.

Stepper motors at servo motors

Alam mo na kung ano ang dalawang uri ng elektronikong motor, ngunit nais kong sabihin higit pa tungkol sa mga steppers. Ang pagliko na ginagawa nila ay hindi natuloy na ginagawa, ngunit sa maliliit na hakbang, kaya't ang kanilang pangalan. Ang rotor (bahagi na umiikot) ay may hugis ng isang may ngipin na gulong, habang ang stator (bahagi na hindi paikutin) ay binubuo ng mga interleaved polarized electromagnets. Sa ganitong paraan, kapag ang isa ay "naaktibo" sa mga tagiliran nito ay hindi naaktibo, na umaakit sa ngipin ng rotor patungo dito, na pinapayagan ang tumpak na pagsulong kung saan sila ay nailalarawan.

Kaugnay na artikulo:

DRV8825: ang driver para sa stepper motors

Nakasalalay sa ngipin ng rotor, posible na mag-advance ng higit pa o mas kaunti sa pagliko. Kung mayroon kang maraming ngipin, maraming mga hakbang ang kinakailangan upang makumpleto ang isang pagliko, ngunit ang mga hakbang ay magiging mas maikli, kaya't ito ay magiging isang mas tumpak na motor. Kung mayroon kang kaunting ngipin, ang mga hakbang ay magiging mas biglaang paglukso, nang walang kasing katumpakan. Samakatuwid, ang mga hakbang na kailangang gawin ng isang stepper motor upang makumpleto ang isang pagliko ay nakasalalay sa mga anggular na hakbang.

Ang mga hakbang na iyon ang angular ay na-standardize, kahit na maaari kang makahanap ng ilang mga motor na may di-karaniwang pitch. Ang mga anggulo ay karaniwang: 1.8º, 5.625º, 7.5º, 11.25º, 18º, 45º, at 90º. Upang makalkula kung gaano karaming mga hakbang ang kailangan ng isang stepper motor upang makumpleto ang isang buong pagliko o pagliko (360º), kailangan mo lamang hatiin. Halimbawa, kung mayroon kang 45º stepper motor, magkakaroon ka ng 8 mga hakbang (360/45 = 8).

Sa loob ng mga motor na ito mayroon kang unipolar (pinaka-tanyag), na may 5 o 6 na mga cable, o ang bipolar, na may 4 na mga kable. Ayon dito, isasagawa ang isa o isa pa pagkakasunud-sunod ng polariseysyon dumadaan sa kasalukuyang sa mga coil nito:

• Polarisasi para sa bipolar:

• para unipolar:

Ang operasyon sa parehong mga kaso ay pareho, polarize ang mga coil upang akitin ang rotor sa kung saan mo nais na nakaposisyon ang axis. Kung gusto mo panatilihin ito sa isang posisyon, dapat mong mapanatili ang polariseysyon para sa posisyon at voila. At kung nais mong umusad, polarize mo ang susunod na pang-akit at tatagal ito ng isa pang hakbang, at iba pa ...

Kung gumagamit ka ng a serbomotor, alam mo na na ito ay karaniwang isang stepper motor samakatuwid ang lahat ng sinabi ay gumagana para sa kanila din. Ang tanging bagay na kasama ang mga gear sa pagbawas upang makakuha ng maraming iba pang mga hakbang sa bawat pagliko at sa gayon ay may isang mas mataas na katumpakan. Halimbawa, maaari kang makahanap ng isang motor na may 8 mga hakbang sa bawat pagliko na kung mayroon itong 1:64 gearbox, dahil nangangahulugan ito na ang bawat hakbang ng walong iyon ay nahahati sa 64 mas maliit na mga hakbang, na magbibigay ng maximum na 512 na mga hakbang bawat pagliko. Iyon ay, ang bawat hakbang ay tungkol sa 0.7º.

Kaugnay na artikulo:

L298N: module upang makontrol ang mga motor para sa Arduino

Idagdag din na dapat kang gumamit ng ilan magsusupil kung saan makokontrol ang polariseysyon, bilis, atbp., kasama, halimbawa, H-Bridge. Ang ilang mga modelo ay ang L293, ULN2003, ULQ2003, atbp.

Dónde comprar

Mo bilhin ito sa iba`t ibang mga online site o sa mga dalubhasang tindahan ng electronics. Gayundin, kung ikaw ay isang nagsisimula, maaari mong gamitin ang mga kit na kasama ang lahat ng kailangan mo at maging ang plato Arduino UNO at manu-manong upang simulan ang pag-eksperimento at paglikha ng iyong mga proyekto. Kasama sa mga kit na ito ang lahat ng kailangan mo, mula sa motor mismo, mga controler, board, breadboard, atbp.

• Bumili ng Arduino Starter Kit
• Walang nahanap na mga produkto
• Bumili ng servomotor
• Walang nahanap na mga produkto

Halimbawa ng stepper motor kasama si Arduino

Panghuli, ipakita ang a praktikal na halimbawa kay Arduino, gamit ang ULN2003 controller at 28BYJ-48 stepper motor. Napakadali, ngunit sapat na para sa iyo upang masimulang pamilyar ang iyong sarili sa kung paano ito gumagana upang masimulan mo ang paggawa ng ilang mga pagsubok at makita kung paano ito kumilos ...

Tulad ng nakikita sa ang scheme ng koneksyon, ang mga motor coil A (IN1), B (IN2), C (IN3) at D (IN4) ay naatasan sa mga koneksyon 8, 9, 10, at 11 ayon sa pagkakabanggit sa board ng Arduino. Sa kabilang banda, ang driver o board ng controller ay dapat pakainin sa 5-12V na mga pin (sa GND at 5V ng Arduino) na may naaangkop na boltahe upang mapakain din nito ang motor na konektado sa puting plastik na konektor na mayroong driver na ito o tagapamahala

Ito 28BYJ-48 na makina Ito ay isang unipolar type stepper motor na may apat na coil. Samakatuwid, upang bigyan ka ng isang ideya kung paano ito gumagana, maaari kang magpadala ng mga TAAS (1) o LOW (0) na mga halaga sa mga coil mula sa Arduino board bilang mga sumusunod para sa mga hakbang:

Ukol sa sketch o code na kinakailangan upang mai-program ang iyong kilusan, tulad ng magiging sumusunod na gamit Arduino IDE (baguhin ito at mag-eksperimento upang subukan kung paano binago ang kilusan):

// 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);
    }
}