如何用Arduino控制28BYJ-48步进电机

在本文中，我们将学习步进电机，28BYJ-48电机，以及如何使用Arduino控制它。

步进电机广泛用于精密控制应用，如3D打印机，数控机床，相机滑块和机器人。其中最实惠和常用的步进电机爱好者和电子学习者是28BYJ-48，通常与ULN2003驱动模块配对。在本文中，我们将深入了解步进电机的基本原理，28BYJ-48电机，以及如何使用Arduino控制它。

步进电机是如何工作的?

步进电机是一种以离散步进运动的无刷直流电动机。与连续旋转的常规直流电动机不同，步进电机以定义的增量旋转，称为步进。发送到电机的每个脉冲导致电机轴移动一个固定的角度。这允许精确的位置控制没有反馈(开环控制)。

步进电机的工作方式

步进电机可以以各种步进方式驱动。每种模式决定线圈如何通电以及轴每一步旋转多少。

1. 全步进模式(单相ON)或波步进

在这种模式下，一次只有一个绕组通电。它消耗更少的功率，但产生更小的扭矩。电机以相对较低的保持力矩一步一步地移动。

2. 全阶跃模式(两相开启)

在这里，两个绕组同时通电。与单相模式相比，这可以产生更好的扭矩。当需要更高的保持扭矩时，通常使用它。

3. 半步模式

这种模式在单线圈和双线圈励磁之间交替，有效地将步进分辨率提高了一倍。它提供了一个更平稳的旋转和更好的定位。例如，一个马达在全步模式下每转64步，在半步模式下每转128步。

4. 微步模式

在微步进中，通过电机线圈的电流被控制在更细的增量中，允许非常平滑和精确的运动。它用于需要最小振动和高分辨率的应用。但是，这种模式通常需要比ULN2003更复杂的驱动程序。

步进电机的类型

步进电机主要有三种类型

•永磁步进(PM) -低成本，适用于低分辨率应用。

•可变磁阻步进器(VR) -结构简单，不太常用。

•混合步进-结合了PM和VR的特点，提供高扭矩和精度。

28BYJ-48是一种永磁步进电机，适用于轻型应用。

28BYJ-48步进电机简介

28BYJ-48是消费类电子产品中常用的5V单极步进电机。它具有成本效益，紧凑，并提供精确的运动，使其成为原型设计和教育项目的理想选择。

28BYJ-48步进电机规格

•额定电压：5V DC

•阶段数：4

•步进角度：5.625°/64

•齿轮比：1:64

•工作电流：~240mA

•每转步：32步/转× 64传动比= 2048步/转

这种高步数提供了极好的定位精度。

28BYJ-48步进电机引脚

电机有一个5线连接器：

•红色- VCC(所有线圈通用)

•蓝色线圈1

•粉红色-线圈2

•黄色-线圈3

•橙色-线圈4

这些电线直接连接到ULN2003驱动板。

步进电机驱动模块

ULN2003模块是一种流行的驱动板，用于控制28BYJ-48步进电机。它使用ULN2003A达灵顿晶体管阵列，允许Arduino切换电机线圈而不会使引脚过载。

主要特点:

•每个通道的LED指示灯，以可视化活动

•电机连接器即插即用兼容性与28BYJ-48

•输入头，方便连接到Arduino

•电机VCC板载电源端子

ULN2003模块输出

•IN1到IN4 - Arduino的控制输入

•GND -接地

•VCC - 5V电机供电

•电机连接器-连接到28BYJ-48步进电机

•电源指示灯-指示模块是否上电

•步进LED -显示步进脉冲被发送到电机

28BYJ-48步进电机与Arduino Uno接口

Arduino示例代码

在下面的代码中，我们将在顺时针和逆时针方向旋转步进电机。

本文编译自hackster.io