28BYJ-48 кроковий двигун з драйвером ULN2003

Кроковий двигун 28BYJ-48 з драйвером ULN2003

Уніполярний (однополярний) 4-фазний кроковий двигун з редуктором і з платою драйвера. Застосовується для дискретного (покрокового) обертання валом двигуна будь-якого предмета (шестерні, колеса, рухомого механізму). Використовується у роботехніці, DIY-пристроях, поворотних жалюзі кондиціонерів, невеликих вентиляторах тощо.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Номінальна напруга живлення: 5 Вольт (постійний струм) / 1Ватт
Кількість фаз: 4
Кількість кроків: 64
Кількість мікрокроків: 4096
Крок: 5.625 Градусів
Номінальна частота: 100 Гц
Номінальний опір обмоток (при 25 Градусах): 50 Ом
Піковий струм однієї обмотки: близько 320 мА
Частота холостого ходу (за годинниковою стрілкою): 600 Гц
Частота холостого ходу (проти годинникової стрілки): 1000 Гц
Крутний момент (за годинниковою стрілкою, при частоті 120 Гц): 34,3 мН/м (0,35 кгс*см)
Крутний момент: 34,3 мН/м
Момент тертя (опір обертанню): 600-1200 г/см
Клас електробезпеки: А
Рівень шуму 40dB

$muln$

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

4-фазний кроковий двигун – основа точної робототехніки. На відміну від двигунів постійного обертання, один оберт крокового двигуна складається з безлічі мікропереміщень, які і називають кроками. Такі двигун зазвичай використовуються у DVD-приводах, відеокамерах та інших подібних програмах. Двигун має однополярне розташування з 4 котушок, і кожна котушка розрахована на +5 В, тому ним відносно легко керувати за допомогою будь-якого базового мікроконтролера. Ці двигуни мають кут кроку 5,625°/64, це означає, що двигун повинен буде зробити 64 кроки, щоб завершити один оберт, і для кожного кроку він буде охоплювати 5,625°. Отже, якщо ви шукаєте компактний простий у використанні кроковий двигун із гідним крутним моментом, тоді цей двигун є правильним вибором для вас.

РОЗМІРИ

Розміри у міліметрах.

$unlcx$

$unlcx2$

ПЕРЕДАВАЛЬНЕ ЧИСЛО

Відповідно до паспорта, коли двигун 28BYJ-48 працює в повнокроковому режимі, кожен крок відповідає повороту на 11,25°.
Це означає, що один оберт має 32 кроки (360°/11,25° = 32).
Двигуна має редуктор 64:1.
Це призводить до 2048 (32*64) кроків на оберт.

$gearbox$

Передавальні числа

32 / 9
22 / 11
27 / 9
24 / 8

Множення передавальних чисел

(32/9)x(22/11)x(27/9)x(24/8)=64

Це дає передаточне число 64:1

$rstg$

ПІДКЛЮЧЕННЯ

У двигуні є чотири котушки, і один кінець усіх котушок підключений до +5 (червоний), а інші кінці (помаранчевий, рожевий, жовтий та синій) виведені як дроти. Червоний провід завжди підключений до живлення +5 В, і ці +5 будуть живити котушку тільки якщо на іншому кінці котушки з'являється 0 В. Кроковий двигун можна змусити обертатися тільки якщо на котушках послідовно з'являється 0 В.

Цей кроковий двигун споживає великий струм, тому драйвер IC, такий як ULN2003, є обов'язковим. Щоб знати, як змусити цей двигун обертатися, представлено на схемі котушок нижче.

Управління кроковим двигуном здійснюється за допомогою програм, записаних в Arduino контролер або інший мікропроцесорний керуючий пристрій. Кожна активна фаза включає світлодіод. Діоди позначені на платі D1 – D4.

Передатне число редуктора становить 64:1, що дозволяє отримати цілком гідний момент, що крутить, для мотора такого розміру при швидкості порядку 15 об/хв. З деякими програмними хитрощами для поступового прискорення можна досягти більше 25 об/хв.

4-фазний кроковий двигун має 5-ти контактний інтерфейс для підключення живлення та сигналу, що управляє. Кожен контакт має колірні позначення 1-Blue (синій), 2-Pink (рожевий), 3-Yellow (жовтий), 4-Orange (помаранчевий), 5-Red (червоний). Контакти 1,2,3,4 – для підключення відповідних фаз. Контакт 5 – загальний для всіх фаз.

Також збоку розташований джампер (два виведення під чотирма резисторами), встановлення якого дозволяє подавати живлення на кроковий двигун. Зауважте, що живити двигун від 5 В Arduino не рекомендується, оскільки він може споживати струм, що перевищує можливості Arduino. Краще використовувати зовнішнє джерело живлення, що видає струм не менше 1 А. Чотири управляючі входи позначені як IN1 - IN4 і повинні бути підключені до чотирьох цифрових виходів Arduino.

$unlм$

ПЛАТА ДРАЙВЕРІВ ULN2003

Оскільки кроковий двигун 28BYJ-48 споживає значну кількість енергії, ним не можна керувати безпосередньо за допомогою мікроконтролера, такого як Arduino. Для керування двигуном потрібна мікросхема драйвера, наприклад ULN2003; тому цей двигун зазвичай поставляється з платою драйвера на основі ULN2003.

ULN2003, відомий своїми можливостями для високого струму та високої напруги, забезпечує вищий коефіцієнт посилення струму, ніж один транзистор, і дозволяє низьковольтному низькострумовому виходу мікроконтролера керувати кроковим двигуном сильного струму.

ULN2003 складається з масиву із семи пар транзисторів Дарлінгтона, кожна з яких може керувати навантаженням до 500 мА та 50 В. Ця дошка використовує чотири з семи пар.

$uln2003_1$

$unluno$

Плата має чотири входи управління і роз'єм для підключення до джерела живлення. Крім того, є роз’єм Molex, який сумісний з роз’ємом на двигуні, що дозволяє підключати двигун безпосередньо до нього. На платі є чотири світлодіоди, які вказують на активність чотирьох ліній входу керування. Вони забезпечують хорошу візуальну індикацію під час крокування. На платі є перемичка ON/OFF для відключення крокового двигуна, якщо це необхідно.

Підключіть виводи IN1, IN2, IN3 та IN4 до пін 3, 4, 5 та 6 Arduino Uno. Позитивний контакт джерела живлення необхідно підключити до виводу, позначеного як "+", а землю джерела живлення до виводу "-" на платі контролера. Якщо для живлення Arduino та двигуна використовуються різні джерела живлення, то необхідно об'єднати земляні виводи джерел разом.