如何用Arduino控制28BYJ-48步进电机
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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