在本文中，我們將學(xué)習(xí)步進電機，28BYJ-48電機，以及如何使用Arduino控制它。

步進電機廣泛用于精密控制應(yīng)用，如3D打印機，數(shù)控機床，相機滑塊和機器人。其中最實惠和常用的步進電機愛好者和電子學(xué)習(xí)者是28BYJ-48，通常與ULN2003驅(qū)動模塊配對。在本文中，我們將深入了解步進電機的基本原理，28BYJ-48電機，以及如何使用Arduino控制它。

步進電機是如何工作的?

步進電機是一種以離散步進運動的無刷直流電動機。與連續(xù)旋轉(zhuǎn)的常規(guī)直流電動機不同，步進電機以定義的增量旋轉(zhuǎn)，稱為步進。發(fā)送到電機的每個脈沖導(dǎo)致電機軸移動一個固定的角度。這允許精確的位置控制沒有反饋(開環(huán)控制)。

步進電機的工作方式

步進電機可以以各種步進方式驅(qū)動。每種模式?jīng)Q定線圈如何通電以及軸每一步旋轉(zhuǎn)多少。

1. 全步進模式(單相ON)或波步進

在這種模式下，一次只有一個繞組通電。它消耗更少的功率，但產(chǎn)生更小的扭矩。電機以相對較低的保持力矩一步一步地移動。

2. 全階躍模式(兩相開啟)

在這里，兩個繞組同時通電。與單相模式相比，這可以產(chǎn)生更好的扭矩。當(dāng)需要更高的保持扭矩時，通常使用它。

3. 半步模式

這種模式在單線圈和雙線圈勵磁之間交替，有效地將步進分辨率提高了一倍。它提供了一個更平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)和更好的定位。例如，一個馬達在全步模式下每轉(zhuǎn)64步，在半步模式下每轉(zhuǎn)128步。

4. 微步模式

在微步進中，通過電機線圈的電流被控制在更細的增量中，允許非常平滑和精確的運動。它用于需要最小振動和高分辨率的應(yīng)用。但是，這種模式通常需要比ULN2003更復(fù)雜的驅(qū)動程序。

步進電機的類型

步進電機主要有三種類型

?永磁步進(PM) -低成本，適用于低分辨率應(yīng)用。

?可變磁阻步進器(VR) -結(jié)構(gòu)簡單，不太常用。

?混合步進-結(jié)合了PM和VR的特點，提供高扭矩和精度。

28BYJ-48是一種永磁步進電機，適用于輕型應(yīng)用。

28BYJ-48步進電機簡介

28BYJ-48是消費類電子產(chǎn)品中常用的5V單極步進電機。它具有成本效益，緊湊，并提供精確的運動，使其成為原型設(shè)計和教育項目的理想選擇。

28BYJ-48步進電機規(guī)格

?額定電壓：5V DC

?階段數(shù)：4

?步進角度：5.625°/64

?齒輪比：1:64

?工作電流：~240mA

?每轉(zhuǎn)步：32步/轉(zhuǎn)× 64傳動比= 2048步/轉(zhuǎn)

這種高步數(shù)提供了極好的定位精度。

28BYJ-48步進電機引腳

電機有一個5線連接器：

?紅色- VCC(所有線圈通用)

?藍色線圈1

?粉紅色-線圈2

?黃色-線圈3

?橙色-線圈4

這些電線直接連接到ULN2003驅(qū)動板。

步進電機驅(qū)動模塊

ULN2003模塊是一種流行的驅(qū)動板，用于控制28BYJ-48步進電機。它使用ULN2003A達靈頓晶體管陣列，允許Arduino切換電機線圈而不會使引腳過載。

主要特點:

?每個通道的LED指示燈，以可視化活動

?電機連接器即插即用兼容性與28BYJ-48

?輸入頭，方便連接到Arduino

?電機VCC板載電源端子

ULN2003模塊輸出

?IN1到IN4 - Arduino的控制輸入

?GND -接地

?VCC - 5V電機供電

?電機連接器-連接到28BYJ-48步進電機

?電源指示燈-指示模塊是否上電

?步進LED -顯示步進脈沖被發(fā)送到電機

28BYJ-48步進電機與Arduino Uno接口

Arduino示例代碼

在下面的代碼中，我們將在順時針和逆時針方向旋轉(zhuǎn)步進電機。

本文編譯自hackster.io