Шаговый двигатель

Шаговые двигатели — основа точной робототехники. В отличие от двигателей постоянного вращения, один оборот «шаговика» состоит из множества микроперемещений, которые и называют шагами. Другими словами, мы можем повернуть вал двигателя ровно на 90 градусов, и зафиксировать его в этом положении. Грубым аналогом шагового двигателя является серводвигатель.

Шаговики применяют там, где требуется очень точно дозировать перемещение актуатора. Самый очевидный пример — робот манипулятор. Чтоб механическая рука коснулась рабочим инструментом нужной точки, необходимо чтобы каждый из узлов повернулся на строго заданный угол. Погрешность в доли градуса в основании руки, приведет к огромной погрешности на эффекторе.

Робот-манипулятор и 3D-печать

Другим известным примером может служить ЧПУ станок. Взять тот же 3D-принтер. Для точного перемещения печатающей головки применяют именно шаговые двигатели. В старых дисководах шаговики использовались для перемещения магнитной головки. А в современных фотоаппаратах микро-миниатюрные шаговые двигатели перемещают линзы в объективе.

В этом уроке мы с помощью контроллера Ардуино Уно запустим популярный в среде начинающих робототехников шаговый двигатель 28BYj-48. Этот миниатюрный шаговик имеет встроенный редуктор, который позволяет совершать очень точные перемещения выходного вала.

Шаговый двигатель 28BYJ48

Вообще, шаговый мотор 28BYj-48 применяют в качестве привода шторок кондиционеров. Однако, модель оказалась настолько удачной для DIY проектов, что такие моторы стали очень доступными.

Компоненты для урока "Ардуино: шаговый двигатель 28BYJ-48 и драйвер ULN2003" на shop.robotclass.ru

Это всё, что нам понадобится для данного урока.

4+

Изменено:

Ардуино: шаговый двигатель 28BYJ-48 и драйвер ULN2003: 34 комментария

  1. Добрый день! Подскажите:
    1. Программа сохраняется на драйвер?
    2. Программа может отрабатывать без контроллера, а только с драйвером?

    1+
    • Программа для контроллера. Драйвер — это ULN2003 весьма простое устройство, неспособное выполнять сложные действия. Есть более умные драйверы, например A4988. Ему достаточно передавать направление и такты. По сути, можно обойтись без контроллера: поставить 555 таймер на тактовый вход. Также на A4988 можно выставить кратность шага, вплоть до 1/16.

      3+
  2. Спасибо большое за статью. Правда данный мотор + контроллер на стандартной библиотеке работал довольно плохо и «заднего хода не было». Нашёл бесплатную библиотеку, специально написанную под данный моторчик (28BYJ-48): http://www.codeproject.com/Articles/699986/An-Arduino-Library-to-Control-the-BYJ-Stepper

    4+
    • >бесплатную
      LGPL тащемто
      увидишь платную библиотеку для пердуиноИДЕ можешь в суд подавать

      2+
  3. Для правильной работы этого драйвера (который является простой сборкой Дарлингтона) нужно изменить порядок подключения в примере. Там они идут по порядку 8,9,10,11; а нужно 8,10,9,11.

    4+
  4. Спасибо за статью! Помогла разобраться и на основе приведенного кода создать свой.

    1+
  5. Как надежно закрепить что-либо (шестерню, рычаг и т.п.) на валу 28BYJ-48?
    Или просто удлинить вал?
    Есть какие-то муфты, или предполагается, что каждый выкручивается чем Бог послал?

    0
    • Китайцы продают муфты разных диаметров. Ближе к февралю на shop.robotclass.ru появится подобная механика.

      1+
  6. Здравствуйте, я скопировал ваш последний код и залил в ардуинку уно, поставил кол-во оборотов 2048 и всё, больше ничего не поменял. Шаговик должен по логике вращаться в одну сторону, а потом в другую, но он у меня вращается только в одну сторону, почему?

    1+
    • const int IN2 = 3;
      const int IN3 = 4;

      надо поменять на

      const int IN2 = 4;
      const int IN3 = 3;

      Тогда будет крутиться правильно

      4+
  7. Вот так можно отнаследоваться от AccelStepper и получить нормальную поддержку 4096 шагов на один оборот:

    class MyStepper : public AccelStepper {
    public:
    MyStepper(uint8_t interface = AccelStepper::FULL4WIRE, uint8_t pin1 = 2, uint8_t pin2 = 3, uint8_t pin3 = 4, uint8_t pin4 = 5, bool enable = true) : AccelStepper(interface, pin1, pin2, pin3, pin4) {

    }
    void step8(long step) {
    switch (step & 0x7)
    {
    case 0: // 1000
    setOutputPins(0b0001);
    break;

    case 1: // 1100
    setOutputPins(0b0011);
    break;

    case 2: // 0100
    setOutputPins(0b0010);
    break;

    case 3: // 0110
    setOutputPins(0b0110);
    break;

    case 4: // 0010
    setOutputPins(0b0100);
    break;

    case 5: // 0011
    setOutputPins(0b1100);
    break;

    case 6: // 0001
    setOutputPins(0b1000);
    break;

    case 7: // 1001
    setOutputPins(0b1001);
    break;
    }
    };
    };

    MyStepper stepper(AccelStepper::HALF4WIRE, 2, 3, 4, 5);

    stepper.moveTo (4096); //Будет ровно один оборот

    2+
  8. Добрый день!
    А как проверить, что шаговый двигатель исправный? У меня при подключении ардуино через usb и заливки скетча шаговый двигатель вообще не крутится!!! Может сломалось что?

    1+
  9. Уведомление: Рабочие скечи для управления шаговым двигателем в Arduino IDE – На слуху

  10. Я сделал по библиотеке cheap stepper. Крутится! На лсд вывел по i2c витки. В сериал пишешь количество а движок намотает не больше ни меньше. Серводвигателем подаю проволоку. Догадались? Намоточный станок! Но шаговик медленно крутится. Командой setrpm ставится скорость не выше 20. Выше прошивается но отказывается мотор крутится. Может надо 1 2 ампер а не юсб порт ноута?

    1+
    • я думаю намотчик лучше делать на обычном двигателе который будет вращать катушку вместе с инкрементным энкодером. и со степпером заморачиваться не нужно

      1+
  11. Какой вес сможет вращать такой двигатель на горизонтальной платформе?

    1+
    • Зависит от конструкции поворотного стола. Точнее от передаточного отношения между шестерней (или шкивом) на валу двигателя и шестерней на столе. Можно заставить этот мотор вращать человека, но ооочень медленно.

      1+
  12. через вот этот драйвер
    https://ru.aliexpress.com/item/L293D-Mini-4-Channel-CH-Motor-Drive-Shield-Expansion-Board-Module-High-Voltage-Current-Module-For/1859086104.html
    запустил движок флопа, который крутит дискету.
    1. На малых оборотах драйвер греется сильно. Так должно быть ? или с этим можно и нужно бороться?
    2. почему то работает только при запитке цепи двигателя через VIN ардуины, при подключении внешнего питания ардуинка перезагружается в момент запуска двигателя. Это можно победить? Как?

    1+
  13. Ребят, а подскажите, как заставить его вращаться против часовой стрелки?

    1+
    • Надо поменять
      digitalWrite( in1, HIGH );
      digitalWrite( in2, HIGH );
      digitalWrite( in3, LOW );
      digitalWrite( in4, LOW );
      delay(dl);
      на
      digitalWrite( in1, LOW );
      digitalWrite( in2, LOW );
      digitalWrite( in3, HIGH );
      digitalWrite( in4, HIGH );
      delay(dl);
      и так далее.
      То есть, как-бы запустить void loop в обратном порядке.

      0
  14. Для управления двумя такими двигателями нужно две платы?
    Если — да, то второй вопрос: получится ли подключить к одной плате, с реле, которое будет переключать контакты между двигателями?

    1+
    • В последнем коде есть строчка:
      myStepper.step(stepsPerRevolution)
      Это функция, которая вращает мотор на заданное количество шагов. В данном случае stepsPerRevolution = 32, так что мотор повернется ровно на 32 шага.

      1+
  15. Здравствуйте:
    Я хочу управлять сразу 10 шаговыми двигателями. Это вообще можно сделать??.
    если возможно то подскажите как??
    «Заранее спасибо»

    1+
  16. Есть необходимость управлять драйвером шагового мотора по Step Dir С регулировкой скорости программно и запоминанием последних введенных параметров.
    Дал задание пройти 2050 шагов, остановка, и запуск нового цикла по внешнему событию или их комбинации. Но в программировании полный ноль.
    Может кто то посоветовать готовую схемку с прошивкой или устройство по приемлемой цене, или написать прошивку под PIC18F4550 и LCD 1602 дисплей например?

    1+
  17. Добрый день подскажите пожалуйста как при включении выставлять ротор в 0-положение?

    0
    • Существуют разные способы того, как это реализовать. Можно, к примеру, поставить на вал диск с магнитом и каждый раз при запуске программы вращать вал в одну сторону, пока не сработает датчик. Это и будет стартовое положение.
      Вместо магнита может быть отверстие в диске, а вместо датчик Холла — фотопрерыватель.

      0
  18. Добрый день. Не пойму, почему при dk=-1
    он не крутится против часовой. Видно, не так всё просто,
    как на картинке.
    int in1 = 2;
    int in2 = 3;
    int in3 = 4;
    int in4 = 5;
    const int dl = 10;
    int k = 5;
    int dk=1;

    unsigned long hl[8][4]={{1,0,0,0},{1,1,0,0},{0,1,0,0},{0,1,1,0},{0,0,1,0},{0,0,1,1},{0,0,0,1},{1,0,0,1}};

    unsigned long h(int i,int j){
    return( hl[i][j]==1? HIGH:LOW);
    }

    void setup() {
    pinMode(in1, OUTPUT);
    pinMode(in2, OUTPUT);
    pinMode(in3, OUTPUT);
    pinMode(in4, OUTPUT);
    }

    void loop() {
    if(dk>0)k=( k1? k+dk : 8);
    digitalWrite( in1, h(k,1) );
    digitalWrite( in2, h(k,2) );
    digitalWrite( in3, h(k,3) );
    digitalWrite( in4, h(k,4) );
    delay(dl);

    }

    0

Добавить комментарий для Евгений Отменить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.