Ако се интересувате от роботика, електроника или харесвате DIY проекти, вероятно сте попадали на стъпковия двигател 28BYJ-48. Този двигател е широко използван вариант поради ниската си цена и лесното му интегриране в различни видове проекти. В тази статия ще ви предложим цялата информация, от която се нуждаете за 28BYJ-48, неговите характеристики, как работи и как да го управлявате, всичко обяснено по ясен и лесен начин.
Освен че е достъпен компонент, 28BYJ-48 е идеален за проекти, които изискват прецизност в движението, тъй като има интегриран редуктор, който му позволява да осигури по-високо ниво на контрол, въпреки че няма висок въртящ момент. Този мотор е идеален за контролиране на позиции, създаване на малки роботизирани прототипи или системи, които изискват бавни и контролирани движения.
Какво е 28BYJ-48 стъпков двигател?
28BYJ-48 е a еднополюсен стъпков двигател който се отличава най-вече с намалената си цена и наличието на намалена кутия. Въпреки че електрическите му характеристики не са впечатляващи, интегрираният редуктор го прави много функционална опция в проекти, където е необходима прецизност при малки движения.
Едно от основните предимства на този двигател е, че може да се намери във версии на 5V y 12V. И двата модела са физически еднакви, но етикетът на двигателя ще ни каже какво е номиналното му напрежение. Най-често срещаните модели са тези на 5V, които обикновено се използват директно с платки като Arduino.
Технически характеристики на 28BYJ-48
El 28BYJ-48 Той има редица функции, които го правят идеален за проекти за любители на електрониката:
- Ъгъл на наклона на вала: 0.087º/стъпка в режим на половин стъпка.
- Интегриран редуктор 1/64, което означава, че 4096 стъпки Те са необходими за извършване на един пълен оборот на оста (в режим на половин стъпка).
- Номинално напрежение: 5V o 12V, в зависимост от модела.
- Съпротивление на бобината: 50 Ohms за 5V модел.
- Максималният въртящ момент, след преминаване през редуктора, е 0.3 Kgf•cm.
- Максимална работна честота: 100Hz, което е еквивалентно на приблизително 1.5 оборота в минута.
28BYJ-48 работа на стъпков двигател
Този стъпков двигател има четири фази и се управлява от контролна верига, която активира последователно всяка от намотките. той ULN2003 е най-често срещаният драйвер, използван с 28BYJ-48. Този контролер е отговорен за генерирането на тока, необходим за възбуждане на намотките на двигателя, тъй като изходите на микроконтролери като Arduino не могат директно да се справят с необходимите интензитети.
Ключът за правилното функциониране на този двигател е в последователност на активиране на бобината. В зависимост от следваната последователност може да се постигне повече или по-малко прецизност на движението. Има три основни начина за активиране на моторни бобини, всеки със своите предимства и недостатъци:
- 1-фазна последователност (вълново задвижване)- Само една намотка се възбужда в даден момент, което води до минимален въртящ момент, но пести енергия. В този режим са необходими 2048 стъпки, за да завършите една обиколка.
- 2-фазна последователност (пълна стъпка): две намотки се възбуждат едновременно, увеличавайки въртящия момент, но също и консумацията на енергия. Подобно на еднофазната последователност, тя изисква 2048 стъпки за едно пълно завъртане.
- Последователност от половин стъпка: В този режим той редува възбуждащи една и две намотки едновременно, постигайки по-голяма прецизност, с 4096 стъпки за завършване на едно завъртане.
Схема на свързване
За да използвате 28BYJ-48 с a Arduino или всеки друг микроконтролер, е необходимо да го свържете към ULN2003 драйверна платка. Тази платка има щифтове, които лесно се свързват към двигателя, като се избягват грешки при свързването на фазите.
Моторът може да се захранва директно от контакта. 5V от Arduino, в случай че използвате 5V версия на двигателя. Освен това трябва да свържете щифтовете IN1, IN2, IN3 e IN4 от контролера до цифровите щифтове на вашия Arduino.
Код за управление на 28BYJ-48
Кодът за управление на 28BYJ-48 е доста прост благодарение на библиотеката Степер.ч налични в средата за разработка Arduino. Тази библиотека улеснява създаването на програми, където можете да контролирате посоката и броя на стъпките, които искаме двигателят да изпълни.
Ето основен пример:
#включи // Дефинира броя стъпки на завъртане: const int stepsPerRevolution = 2048; // Връзки: // Пин 8 към IN1 на драйвера ULN2003 // Пин 9 към IN2 на драйвера ULN2003 // Пин 10 към IN3 на драйвера ULN2003 // Пин 11 към IN4 на драйвера ULN2003 // Създаване на стъпков обект към стъпка, наречена „myStepper“, обърнете внимание на реда на щифтовете: Stepper myStepper = Stepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11); void setup() { myStepper.setSpeed(5); // Задайте скоростта на 5 rpm Serial.begin(9600); // Стартиране на комуникация за отстраняване на грешки } void loop() { // Завъртане на 1 оборот в една посока: Serial.println("по часовниковата стрелка"); myStepper.step(stepsPerRevolution); забавяне (500); // Завъртете 1 оборот в обратна посока: Serial.println("counterclockwise"); myStepper.step(-stepsPerRevolution); забавяне (500); }
28BYJ-48 Приложения на двигателя
El 28BYJ-48 Използва се в много приложения поради своята гъвкавост и ниска цена. Някои от най-често срещаните приложения включват:
- Принтери и скенери: където се изисква прецизен контрол на движението, особено при движението на печатащите или сканиращите глави.
- роботизирани ръце: при което е необходимо ръката да се движи точно, за да се позиционира в определени позиции.
- Проекти за домашна автоматизация: като автоматични щори или интелигентни брави, които се управляват електронно.
- Системи за позициониране: като слънчеви панели, които следват пътя на слънцето.
Предимства и недостатъци
28BYJ-48 има няколко предимства, които го правят особено полезен в проекти за любителска електроника:
- Ниска цена: Цената му е много достъпна.
- Прецизност: Благодарение на своя редуктор, той достига точност от 0.087º на стъпка (в режим на половин стъпка).
- Лесен за работа: Може лесно да се управлява с микроконтролер и контролера ULN2003.
Той обаче има и някои недостатъци:
- Ограничена скорост: Скоростната кутия ограничава скоростта на двигателя, което може да бъде проблем при приложения, които изискват бързи движения.
- Ограничен въртящ момент: Въпреки че редукторът подобрява въртящия момент, той все още е доста слаб двигател в сравнение с други по-големи модели.
В заключение, ако търсите стъпков двигател за вашите електронни проекти, 28BYJ-48 е силно препоръчителна опция. Неговата ниска цена и лекота на използване го правят един от най-добрите варианти да започнете в света на стъпковите двигатели. Освен това, въпреки че не е много мощен, прецизността му е достатъчна за повечето проекти за домашна роботика, позициониране или приложения, където контролът на движението има повече значение от скоростта и въртящия момент.