Krokový motor 28BYJ-48: všetko, čo potrebujete vedieť

El 28BYJ-48 je unipolárny krokový motor nízke náklady a vysoká presnosť, ideálne pre elektronické projekty, pre 3D tlačiarne, CNC stroje a robotiku. Vďaka kompaktným rozmerom, nízkej spotrebe energie a jednoduchému použitiu je obľúbenou voľbou pre nadšencov a profesionálov v oblasti elektroniky.

Ďalej spolu s týmto motorom a modul s ULN2003, pre vašu kontrolu. Týmto spôsobom máme všetko potrebné na to, aby sme tento systém mohli úplne využívať pomocou mikrokontroléra alebo dosky Arduino alebo podobne.

Čo je krokový motor 28BYJ-48?

Un krokový motor je typ elektromotora ktorý sa pohybuje skôr v malých diskrétnych uhlových krokoch než v nepretržitej rotácii. Funguje pomocou sady elektromagnetov, ktoré sa aktivujú v špecifickom poradí. Aktiváciou rôznych elektromagnetov sa vytvára magnetické pole, ktoré priťahuje rotor motora a spôsobuje jeho otáčanie o krok za krokom. Počet krokov na otáčku a presnosť pohybu závisia od konkrétnej konštrukcie motora a použitej riadiacej sekvencie.

V rámci krokových motorov máme dva typy:

• Unipolárne- Majú jednu súpravu cievok a vyžadujú špeciálny ovládač na obrátenie prúdu a otáčanie motora v oboch smeroch.
• bipolárny- Majú dve sady nezávislých cievok, čo im umožňuje otáčať sa v oboch smeroch bez potreby špeciálneho ovládača.

V prípade 28BYJ-28 ide o unipolárny typ, ako som už spomenul. A v rámci tejto skupiny sa vyznačuje tým, že má nasledujúce especificaciones:

• Unipolárny stepper: jednoduché ovládanie len pomocou 4 káblov.
• Integrovaná redukcia: ponúka vysokú presnosť (0.088° na krok) a krútiaci moment (3 N·cm).
• Nízka spotreba: 83 mA (5V model) alebo 32 mA (12V model).
• Alimentación: 5V alebo 12V (v závislosti od modelu).
• Ekonomická cena: od 1.2 EUR za jednotku alebo o niečo viac, ak obsahujú modul ULN2003.

Reland Sun 28BYJ-48...

3,57 €

Pozri ponuku

HiLetgo 5ks ULN2003...

Pozri ponuku

ELEGOO 5 súprav 28BYJ-48...

14,39 €

Pozri ponuku

Vzhľadom k tomu, možné aplikácie, Niektoré z nich som už spomenul predtým, ale tu vám opäť dám niekoľko nápadov pre vaše projekty:

• Ovládanie hydraulických a pneumatických ventilov.
• Kĺbové roboty a robotické ramená.
• Umiestnenie snímača.
• Otočné stoly pre skenery.
• 3D tlačiarní.
• CNC stroje.

Krokový motor nefunguje sám, vyžaduje si ďalší prvok. V tomto prípade, 28BYJ-48 je riadený doskou s integrovaným ULN2003, ktorý umožňuje zosilnenie prúdu výstupov Arduina na napájanie cievok motora. Aktiváciou cievok v správnom poradí sa motor otáča krok za krokom s veľkou presnosťou.

Typy riadiacich sekvencií a fáz

Tam rôzne riadiace sekvencie pre 28BYJ-48, najbežnejšie sú:

• Úplná vlnová sekvencia: Aktivuje všetky cievky súčasne.
• Postupnosť polovičných krokov: Aktivuje dve susedné cievky súčasne.
• Mikroskopická postupnosť krokov: Aktivuje jednu cievku naraz.

Pozrime sa fázy podrobne:

• Sekvencia 1-fázová: V 1-fázovej sekvencii zapíname naraz len jednu cievku. Ak zoberieme túto sekvenciu zapaľovania do tabuľky, v pinoute motora by sa muselo vygenerovať nasledovné:

• 2-fázová sekvencia: zapneme dve korelačné cievky v každej fáze, takže generované magnetické pole je väčšie (o 41% viac), takže motor má väčší krútiaci moment, to znamená, že získame väčšiu silu. Ako negatívny bod zdvojnásobujeme spotrebu energie. Čo sa týka tabuľky, bude to:

• Polkroková sekvencia: Toto je ďalšia z etáp, ktoré uvidíme, môžete zažiť to, čo vás najviac zaujíma. Tu striedavo zapíname jednu a dve cievky, čím dosiahneme presnosť pol kroku. Používa sa v aplikáciách, kde je potrebná najvyššia presnosť, aj keď môžu nastať problémy, keď je aplikácia na hranici krútiaceho momentu. Výsledkom vyjadrenia sekvencie vo forme tabuľky je:

28BYJ-28 s Arduinom

Prvá vec je správne pripojiť modul a motor 28byj-48 k našej doske Arduino, aby ste to urobili, musíte jednoducho vykonať nasledujúce pripojenia:

• Pin – od ULN2003 po GND Arduina.
• Pin + ULN2003 na Vcc (5V alebo v iných prípadoch, ak ide o 12V motor, musel by sa použiť zdroj s týmto napätím) od Arduina.
• IN1, IN2, IN3 a IN4 ULN2003 k digitálnym vstupom D8, D9, D10 a D11 Arduina.
• Motor 28byj-48 jednoducho pripojte k portu na module ULN2003.

Teraz, keď ste pripojení, ďalšia vec je použiť príklad v Arduino IDE, ktorý môžete použiť tak, ako je, na experimentovanie alebo si ho upraviť podľa svojich predstáv. V tomto príklade sú všetky tabuľky fáz zakomentované, napríklad // pred riadkom, viete... Ak chcete použiť jednu z nich, jednoducho vymažte // pred pokynmi.

//Definir los pines
const int motorPin1 = 8;    // 28BYJ48 In1
const int motorPin2 = 9;    // 28BYJ48 In2
const int motorPin3 = 10;   // 28BYJ48 In3
const int motorPin4 = 11;   // 28BYJ48 In4
                   
//Definición de variables
int motorSpeed = 1200;   //Velocidad del motor
int stepCounter = 0;     //Contador de pasos
int stepsPerRev = 4076;  //Pasos para un giro completo

//Tablas de secuencia (descomentar la que necesites)
//Secuencia 1-fase
//const int numSteps = 4;
//const int stepsLookup[4] = { B1000, B0100, B0010, B0001 };

//Secuencia 2-fases
//const int numSteps = 4;
//const int stepsLookup[4] = { B1100, B0110, B0011, B1001 };

//Secuencia media fase
//const int numSteps = 8;
//const int stepsLookup[8] = { B1000, B1100, B0100, B0110, B0010, B0011, B0001, B1001 };

void setup()
{
  //Declarar los pines usados como salida
  pinMode(motorPin1, OUTPUT);
  pinMode(motorPin2, OUTPUT);
  pinMode(motorPin3, OUTPUT);
  pinMode(motorPin4, OUTPUT);
}

void loop()
{
  for (int i = 0; i < stepsPerRev * 2; i++)
  {
    clockwise();
    delayMicroseconds(motorSpeed);
  }
  for (int i = 0; i < stepsPerRev * 2; i++)
  {
    anticlockwise();
    delayMicroseconds(motorSpeed);
  }
  delay(1000);
}

void clockwise()
{
  stepCounter++;
  if (stepCounter >= numSteps) stepCounter = 0;
  setOutput(stepCounter);
}

void anticlockwise()
{
  stepCounter--;
  if (stepCounter < 0) stepCounter = numSteps - 1;
  setOutput(stepCounter);
}

void setOutput(int step)
{
  digitalWrite(motorPin1, bitRead(stepsLookup[step], 0));
  digitalWrite(motorPin2, bitRead(stepsLookup[step], 1));
  digitalWrite(motorPin3, bitRead(stepsLookup[step], 2));
  digitalWrite(motorPin4, bitRead(stepsLookup[step], 3));
}