Ak sa zaujímate o robotiku, elektroniku alebo máte radi DIY projekty, pravdepodobne ste už natrafili na krokový motor 28BYJ-48. Tento motor je široko používanou možnosťou vďaka nízkej cene a jednoduchosti integrácie do rôznych typov projektov. V tomto článku vám ponúkneme všetky potrebné informácie o 28BYJ-48, jeho vlastnostiach, ako funguje a ako ho ovládať, všetko vysvetlené jasným a jednoduchým spôsobom.
Okrem toho, že je 28BYJ-48 cenovo dostupný komponent, je ideálny pre projekty, ktoré vyžadujú presnosť pohybu, pretože má integrovaný reduktor, ktorý mu umožňuje poskytovať vyššiu úroveň kontroly napriek tomu, že nemá vysoký krútiaci moment. Tento motor je ideálny na ovládanie pozícií, vytváranie malých robotických prototypov alebo systémov, ktoré vyžadujú pomalé a kontrolované pohyby.
Čo je krokový motor 28BYJ-48?
28BYJ-48 je a unipolárny krokový motor ktorý vyniká hlavne zníženou cenou a tým, že má redukčný box. Hoci jeho elektrické charakteristiky nie sú pôsobivé, integrovaná redukcia z neho robí veľmi funkčnú možnosť v projektoch, kde je potrebná presnosť pri malých pohyboch.
Jednou z hlavných výhod tohto motora je, že ho možno nájsť vo verziách 5V y 12V. Oba modely sú fyzicky rovnaké, ale štítok motora nám prezradí, aké je jeho menovité napätie. Najbežnejšie modely sú z 5V, ktoré sa zvyčajne používajú priamo s doskami, ako je Arduino.
Technické vlastnosti 28BYJ-48
El 28BYJ-48 Má množstvo funkcií, vďaka ktorým je ideálny pre projekty nadšencov elektroniky:
- Uhol sklonu hriadeľa: 0.087º/krok v polovičnom kroku.
- Integrovaná redukcia 1/64, čo znamená, že Kroky 4096 Sú potrebné na dokončenie jedného úplného otočenia osi (v polovičnom režime).
- Menovité napätie: 5V o 12V, v závislosti od modelu.
- Odpor cievky: 50 Ohms pre 5V model.
- Maximálny krútiaci moment po prechode cez reduktor je 0.3 kgf•cm.
- Maximálna prevádzková frekvencia: 100Hz, čo zodpovedá približne 1.5 otáčkam za minútu.
Prevádzka krokového motora 28BYJ-48
Tento krokový motor má štyri fázy a je riadený obvodom regulátora, ktorý postupne aktivuje každú z cievok. On 2003 ULN je najbežnejším ovládačom používaným s 28BYJ-48. Tento ovládač je zodpovedný za generovanie prúdu potrebného na budenie motorových cievok, pretože výstupy mikrokontrolérov, ako je Arduino, nedokážu priamo zvládnuť potrebné intenzity.
Kľúč k správnemu fungovaniu tohto motora je v sekvencia aktivácie cievky. V závislosti od nasledujúcej sekvencie je možné dosiahnuť väčšiu alebo menšiu presnosť pohybu. Existujú tri hlavné spôsoby aktivácie motorových cievok, z ktorých každý má svoje výhody a nevýhody:
- 1-fázová sekvencia (vlnový pohon)- Naraz je vybudená iba jedna cievka, čo má za následok minimálny krútiaci moment, ale šetrí energiu. V tomto režime je potrebných 2048 krokov na absolvovanie jedného kola.
- 2-fázová sekvencia (úplný krok): dve cievky sú vybudené súčasne, čím sa zvyšuje krútiaci moment, ale aj spotreba energie. Rovnako ako jednofázová sekvencia vyžaduje 2048 krokov na jedno úplné otočenie.
- Polovičná kroková sekvencia: V tomto režime strieda simultánne vzrušujúce jednu a dve cievky, čím sa dosahuje väčšia presnosť so 4096 krokmi na dokončenie jednej otáčky.
Schéma zapojenia
Ak chcete použiť 28BYJ-48 s a Arduino alebo akýkoľvek iný mikrokontrolér, je potrebné ho pripojiť k Doska ovládača ULN2003. Táto doska má kolíky, ktoré sa ľahko pripájajú k motoru, čím sa predchádza chybám v pripojení fáz.
Motor je možné napájať priamo zo zásuvky. 5V od Arduina, v prípade, že používate 5V verziu motora. Okrem toho musíte pripojiť kolíky IN1, IN2, IN3 e IN4 z ovládača na digitálne piny vášho Arduina.
Kód na ovládanie 28BYJ-48
Kód na ovládanie 28BYJ-48 je vďaka knižnici celkom jednoduchý Stepper.h dostupné vo vývojovom prostredí Arduino. Táto knižnica uľahčuje vytváranie programov, v ktorých môžete ovládať smer a počet krokov, ktoré chceme, aby motor vykonal.
Tu je základný príklad:
#include // Definuje počet krokov na otočenie: const int stepsPerRevolution = 2048; // Pripojenia: // Kolík 8 na IN1 na ovládači ULN2003 // Kolík 9 na IN2 na ovládači ULN2003 // Kolík 10 na IN3 na ovládači ULN2003 // Kolík 11 na IN4 na ovládači ULN2003 // Vytvorenie objektu kroku pre krok s názvom 'myStepper', poznačte si poradie kolíkov: Stepper myStepper = Stepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11); void setup() { myStepper.setSpeed(5); // Nastavte rýchlosť na 5 ot./min. Serial.begin(9600); // Spustenie komunikácie pre ladenie } void loop() { // Otočenie o 1 otáčku jedným smerom: Serial.println("v smere hodinových ručičiek"); myStepper.step(stepsPerRevolution); oneskorenie(500); // Otočte 1 otáčku v opačnom smere: Serial.println("proti smeru hodinových ručičiek"); myStepper.step(-stepsPerRevolution); oneskorenie(500); }
Aplikácie motora 28BYJ-48
El 28BYJ-48 Používa sa v mnohých aplikáciách vďaka svojej všestrannosti a nízkej cene. Niektoré z najbežnejších aplikácií zahŕňajú:
- Tlačiarne a skenery: kde sa vyžaduje presné ovládanie pohybu, najmä pri pohybe tlačových alebo skenovacích hláv.
- robotické ruky: pri ktorom je potrebné, aby sa rameno presne pohybovalo, aby sa umiestnilo do špecifických pozícií.
- Projekty domácej automatizácie: ako sú automatické žalúzie alebo inteligentné zámky, ktoré sú ovládané elektronicky.
- Polohovacie systémy: ako solárne panely, ktoré sledujú dráhu slnka.
Výhody a nevýhody
28BYJ-48 má niekoľko výhod, vďaka ktorým je obzvlášť užitočný v amatérskych projektoch elektroniky:
- Nízke náklady: Jeho cena je veľmi prijateľná.
- presnosť: Vďaka redukcii dosahuje presnosť 0.087º na krok (v polovičnom režime).
- Jednoduchá manipulácia: Dá sa jednoducho ovládať pomocou mikrokontroléra a ovládača ULN2003.
Má však aj určité nevýhody:
- Obmedzená rýchlosť: Prevodovka obmedzuje otáčky motora, čo môže byť problém v aplikáciách vyžadujúcich rýchle pohyby.
- Obmedzený krútiaci moment: Hoci reduktor zlepšuje krútiaci moment, stále je to dosť slabý motor v porovnaní s inými väčšími modelmi.
Na záver, ak hľadáte krokový motor pre svoje projekty v oblasti elektroniky, 28BYJ-48 je vysoko odporúčaná možnosť. Jeho nízka cena a jednoduché použitie z neho robia jednu z najlepších možností, ako začať vo svete krokových motorov. Okrem toho, hoci nie je príliš výkonný, jeho presnosť je dostatočná pre väčšinu projektov domácej robotiky, polohovanie alebo aplikácie, kde na ovládaní pohybu záleží viac ako na rýchlosti a krútiacom momente.