Step vosita: Arduino bilan integratsiya

Elektr dvigatellari tobora ko'proq talabga ega bo'lib, ular orasida to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan ishlaydiganlar ajralib turadi, ular Arduino bilan ishlab chiqaruvchilar loyihalarida eng mashhurdir, chunki ular harakatchanlikni ta'minlaydi. Ularning orasida ta'kidlang step motorlar bir nechta dasturlar uchun, ayniqsa robototexnika, masalan, aktuatorlar va boshqalar uchun ishlatiladi.

Elektr mashinalari, kichik avtonom robotlar, avtomatlashtirish uchun sanoat dasturlari, takrorlanadigan harakat moslamalari va boshqalar. Servo dvigatellar va step motorlarning ushbu dasturlar uchun juda yaxshi sababi shundaki, ular bunga qodir sekin yoki tez harakatlarni bajaring, lekin avvalambor boshqariladi. Bundan tashqari, drayvlar juda ko'p to'xtash va boshlash talab etiladigan dasturlar uchun doimiy ishlaydi.

Elektr dvigatellarining turlari

Ichida elektr motorlar quyidagi turlarni ajratib ko'rsatish mumkin:

• DC yoki DC vosita: Nomidan ko'rinib turibdiki, doimiy oqim motorlari ushbu turdagi oqim bilan ishlaydi. Ular sanoat dasturlari, transport vositalari, liftlar, konveyer lentalari, ventilyatorlar va boshqalar uchun ishlatiladigan eng kuchli va katta quvvatlarda bir necha mVt quvvatdan bir necha MVtgacha o'zgarishi mumkin. Uning burilish tezligi (RPM) va qo'llaniladigan moment moment besleme bo'yicha tartibga solinishi mumkin.
• O'zgaruvchan yoki o'zgaruvchan motor (asenkron va yarali rotor): ular o'zgaruvchan tok bilan ishlaydi, va shu turdagi oqim elektromagnitning magnit itarilishi yordamida aylanishni hosil bo'lishiga hissa qo'shadigan fazalar tufayli ishlaydigan juda o'ziga xos rotor bilan doimiy ravishda doimiy ravishda ishlaydi. Ular juda arzon va bir necha kVtgacha ko'tariladi. Ular aylanish tezligida tartibga solinishi mumkin, ammo regulyatsiya elementlari DC ga qaraganda qimmatroq. Ular ko'pincha maishiy texnika uchun ishlatiladi.
• Step vosita- Stepper deb ham ataladigan, ular ko'p jihatdan DC ga o'xshash, ammo aylanish tezligi va kuchlari past. Bu erda o'qning joylashuvi, ya'ni ularni aniq bir joyga qo'yish aniqligi ajralib turadi. Ularning burilish burchagi va tezligini juda ko'p boshqarish mumkin, shuning uchun ular ilgari floppi, qattiq disk (HDD), robotlar, jarayonlarni avtomatlashtirish va boshqalarda ishlatilgan.
• Servo motor: bu ba'zi hollarda 7000 RPM ga ko'tariladigan kichik kuchlar va tezliklar bilan ishlaydigan step motorining evolyutsiyasi deb aytish mumkin. Ushbu vosita redüktör qutisini va boshqaruv sxemasini o'z ichiga oladi. Ular stepperlar kabi bir xil joylashishni aniqlash aniqligiga ega va qo'llaniladigan tork nuqtai nazaridan juda barqaror bo'lib, ularni ba'zi robotlar va sanoat dasturlari uchun ideal qiladi.

Step motorlar va servo motorlar

Siz allaqachon ushbu ikki turdagi elektron dvigatel nima ekanligini bilasiz, lekin men bir narsa aytmoqchiman steppers haqida ko'proq ma'lumot. Ular qilgan burilish doimiy ravishda emas, balki kichik qadamlar bilan amalga oshiriladi, shuning uchun ularning nomi. Rotor (aylanadigan qism) tishli g'ildirak shakliga ega, stator (aylanmaydigan qism) esa qatlamlararo qutblangan elektromagnitlardan iborat. Shu tarzda, bir kishi "faollashtirilganda" uning yon tomonlari faollashtirilmaydi, bu esa rotor tishini o'ziga qaratadi va bu ularga aniq ilgarilashga imkon beradi.

Tegishli maqola:

DRV8825: step motorlar uchun haydovchi

Ga qarab rotor tishlari, o'z navbatida ko'proq yoki ozroq ilgarilash mumkin bo'ladi. Agar sizda ko'proq tishlar bo'lsa, burilishni bajarish uchun ko'proq qadamlar kerak, ammo qadamlar qisqaroq bo'ladi, shuning uchun bu aniqroq vosita bo'ladi. Agar sizda ozgina tish bo'lsa, qadamlar shunchalik aniq bo'lmasdan, keskin sakrashlar bo'ladi. Shu sababli, qadam motorini burilishni bajarish uchun bajarishi kerak bo'lgan qadamlar burchakli qadamlarga bog'liq bo'ladi.

Ushbu qadamlar burchak standartlashtirilgan, garchi siz standart bo'lmagan balandlikka ega bo'lgan ba'zi motorlarni topishingiz mumkin. Burchaklar odatda: 1.8º, 5.625º, 7.5º, 11.25º, 18º, 45º va 90º dir. Bosqichli dvigatel to'liq burilish yoki burilishni (360º) bajarishi uchun qancha qadam kerakligini hisoblash uchun siz shunchaki bo'lishingiz kerak. Masalan, sizda 45º step motor bo'lsa, sizda 8 ta qadam bo'ladi (360/45 = 8).

Ushbu motorlar ichida siz bitta qutbli (eng ommabop), 5 yoki 6 ta simli yoki bipolyar, 4 ta kabelga egasiz. Bunga ko'ra, u yoki bu amalga oshiriladi qutblanish ketma-ketliklari oqimni uning sariqlari orqali o'tkazish:

• Polarizatsiya uchun ikki qutbli:

Paso	Terminal A	Terminal B.	Terminal C	Terminal D.
1	+V	-V	+V	-V
2	+V	-V	-V	+V
3	-V	+V	-V	+V
4	-V	+V	+V	-V

• Uchun bir qutbli:

Paso	Bobin A	Bobin B	Bobin C	Bobin D.
1	+V	+V	0	0
2	0	+V	+V	0
3	0	0	+V	+V
4	+V	0	0	+V

Ikkala holatda ham operatsiya bir xil bo'lib, rotorni eksa joylashishini xohlagan joyga tortish uchun rulonlarni qutblantiradi. Istasangiz uni bitta holatda saqlang, siz qutblanishni saqlashingiz kerak bu pozitsiya va voila uchun. Va agar siz uni oldinga siljitishni xohlasangiz, keyingi magnitni qutblantirasiz va u yana bir qadam tashlaydi va hokazo ...

Agar siz foydalanayotgan bo'lsangiz servo motor, Siz allaqachon bilasizki, bu asosan stepper motoridir, shuning uchun aytilganlarning hammasi ularga mos keladi. Ushbu burilish mexanizmlarini o'z ichiga olgan yagona narsa, har bir burilish uchun ko'proq qadamlarni olish va shu bilan ancha yuqori aniqlikka ega bo'lish. Masalan, siz har bir burilishda 8 ta qadam bilan motorni topishingiz mumkin, agar u 1:64 vites qutisi bo'lsa, chunki bu sakkizta har bir qadam 64 ta kichik bosqichga bo'linadi, bu esa har bir burilish uchun maksimal 512 qadamni beradi. Ya'ni, har bir qadam taxminan 0.7º ga teng bo'ladi.

Tegishli maqola:

L298N: Arduino uchun motorlarni boshqarish moduli

Bundan tashqari, ba'zi birlaridan foydalanish kerakligini qo'shib qo'ying nazorat qiluvchi masalan, H-Bridge bilan qutblanishni, tezlikni va boshqalarni boshqarish. Ba'zi modellar L293, ULN2003, ULQ2003 va boshqalar.

Qayerdan sotib olish kerak

Mumkin uni turli xil onlayn saytlarda sotib oling yoki ixtisoslashgan elektronika do'konlarida. Bundan tashqari, agar siz boshlang'ich bo'lsangiz, kerakli barcha narsalarni va hatto plitani o'z ichiga olgan to'plamlardan foydalanishingiz mumkin Arduino UNO va loyihalarni yaratishda tajriba o'tkazish va yaratishni boshlash uchun qo'llanma. Ushbu to'plamlarga motorning o'zi, boshqaruv moslamalari, taxtalar, taxta plitalari va h.k.lardan tortib, sizga kerak bo'lgan hamma narsalar kiradi.

• Arduino Starter to'plamini sotib oling
• Hech qanday mahsulot topilmadi.
• Servomotorni sotib oling
• Hech qanday mahsulot topilmadi.

Arduino bilan step vosita misoli

Nihoyat, a-ni ko'rsating Arduino bilan amaliy misol, ULN2003 tekshiruvi va 28BYJ-48 step motoridan foydalangan holda. Bu juda sodda, ammo siz qanday ishlashini bilib olishingiz uchun etarli bo'ladi, shunda siz ba'zi testlarni o'tkazishni boshlashingiz va uning qanday ishlashini bilib olishingiz mumkin ...

Ko'rinib turganidek elektr uzatish diagrammasi, A (IN1), B (IN2), C (IN3) va D (IN4) motorli sariqlari Arduino platasining mos ravishda 8, 9, 10 va 11-ulanishlariga tayinlangan. Boshqa tomondan, haydovchi yoki boshqaruv paneli o'z kuchini 5-12V (Arduino GND va 5V ga) mos keladigan kuchlanish bilan oziqlantirishi kerak, shunda u o'z navbatida ushbu haydovchiga ega bo'lgan oq plastik ulagichga ulangan dvigatelni oziqlantiradi yoki boshqaruvchi.

este 28BYJ-48 dvigateli Bu to'rt g'altakka ega bo'lgan bir kutupli turdagi step vosita. Shuning uchun, uning qanday ishlashi haqida sizga ma'lumot berish uchun Arduino taxtasidan bobinlarga HIGH (1) yoki LOW (0) qiymatlarini quyidagi bosqichlarda yuborishingiz mumkin:

Paso	Bobin A	Bobin B	Bobin C	Bobin D.
1	YO'Q	YO'Q	LOW	LOW
2	LOW	YO'Q	YO'Q	LOW
3	LOW	LOW	YO'Q	YO'Q
4	YO'Q	LOW	LOW	YO'Q

Ammo sizning harakatingizni dasturlash uchun zarur bo'lgan eskiz yoki kod, bu quyidagi foydalanish kabi Arduino IDE (uni o'zgartiring va harakatning qanday o'zgarganligini sinab ko'rish uchun tajriba qiling):

// 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);
    }
}