|
|
Цей неймовірний живий куточок дуже легко зробити самому.
Контроллер шагового двигателя Arduino
| Невон Проекты
Скачать проектный документ/конспект
Шаговые двигатели также известны как шаговые двигатели или шаговые двигатели.
Это потому, что они делят один полный оборот вала на несколько равных шагов. Шаговый двигатель известен своим свойством преобразовывать последовательность входных импульсов (обычно прямоугольных) в точно определенное приращение положения вращения вала. Каждый импульс поворачивает вал на фиксированный угол.
Здесь мы разрабатываем контроллер шагового двигателя на основе Arduino, который позволяет пользователю управлять шаговым двигателем в 3 различных режимах:
- Режим полного вращения
- Режим четвертного вращения
- Режим энкодера/ Ручной режим
Система использует контроллер Arduino uno вместе с ЖК-дисплеем, шаговым двигателем NEMA, оптическим энкодером, драйвером шагового двигателя, переключателями и кнопками, а также основными электронными компонентами и печатной платой для разработки этой системы.
Режим полного вращения:
Переключение системы в режим полного вращения позволяет пользователю управлять направлением вращения двигателя без остановки.
Теперь двигатель можно непрерывно вращать как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки с помощью простой кнопки переключения.
Режим четверти оборота:
В этом режиме движение шагового двигателя ограничено четвертью оборота. При переключении в этот режим пользователь может нажать красную кнопку. При нажатии кнопки шаговый двигатель совершает ровно четверть оборота и останавливается. При повторном нажатии той же кнопки двигатель поворачивается еще на четверть, начиная с последней точки, в которой t остановился.
Режим энкодера/Ручной режим:
Этот режим дает пользователю полное ручное управление шаговым двигателем. При переключении в этот режим пользователь может управлять движением двигателя с помощью оптического энкодера. Оптический энкодер оснащен ручкой, которая облегчает его вращение. Когда пользователь вращает ручку, шаги вращения передаются на контроллер, и Arduino отображает количество шагов на ЖК-дисплее. Также он использует шаговый драйвер для пошагового вращения двигателя соответственно ручному вращению оптического энкодера.
Таким образом, мы разработали систему контроллера шагового двигателя на основе Arduino, которая позволяет пользователю управлять движением шагового двигателя в 3 различных режимах.
- Компоненты
- Ардуино Уно
- Оптический энкодер
- Шаговый двигатель
- Драйвер шагового двигателя
- ЖК-дисплей
- Зуммер
- Трансформатор
- Схема регулятора
- Переключатели
- Светодиоды
- Печатная плата
- Резисторы
- Конденсаторы
- Транзисторы
- Кабели и разъемы
Блок-схема
. воздуховоды и даже аналоговые часы. Тем не менее, несмотря на их популярность
Многие экспериментаторы избегают использования шаговых двигателей, так как они требуют сложных
соединений и кода.
Шаговые двигатели — это двигатели постоянного тока, которые вращаются с точными приращениями или «шагами».
Они очень полезны, когда вам нужно очень точно позиционировать что-либо. Они используются в 3D-принтерах
для правильного позиционирования печатающей головки и в станках с ЧПУ, где их точность используется для
позиционирования режущей головки. Если ваша цифровая камера имеет функцию автофокуса или удаленного зума, шансы
— для этого используется шаговый двигатель. В отличие от двигателей постоянного тока, шаговые двигатели
управляются путем подачи импульсов электричества постоянного тока на их внутренние катушки. Каждый импульс продвигает двигатель
на один шаг или долю шага. Некоторые пользователи путают шаговые двигатели с серводвигателями
, но на самом деле это два разных зверя. Серводвигатель уникален тем, что его вал двигателя
можно перемещать на точный угол, в то время как большинство сервоприводов вращаются только на 180 или 270 градусов, хотя есть
— это модифицированные сервоприводы, способные вращаться на 360 градусов.
Серводвигатель «знает» о своем положении, и
может перемещаться на определенный угол, даже если внешняя сила перемещает вал двигателя. С другой стороны, степперы на
«не знают» о своем положении. Они могут быть перемещены в точное положение в
относительно того места, где они начинают двигаться (т.е. на 36 градусов по часовой стрелке), но, в отличие от сервоприводов,
они могут быть смещены, если их вал перемещается внешней силой. Во многих приложениях сервопривод стоит первым
перемещен в исходное или исходное положение перед управлением; принтеры обычно делают это
при первой инициализации. Еще одним преимуществом шаговых двигателей перед двигателями постоянного тока является способность перемещать предметы искусства на очень малых скоростях без остановки. Они также обладают большим крутящим моментом в сравнительно небольшом корпусе
. Для большинства пользователей основное различие между конструкциями шаговых двигателей
и
сводится к способу подключения катушек внутри двигателя.
Используются два метода –
Биполярный и униполярный. Эти два типа шаговых двигателей не являются взаимозаменяемыми (хотя
можно «хакнуть» униполярный двигатель, чтобы создать биполярный двигатель). Униполярный шаговый двигатель
также состоит из двух катушек (электрически), но каждая катушка имеет центральный отвод, поэтому на каждой катушке
есть три соединения. Это приводит к шести соединениям, однако многие униполярные шаговые двигатели имеют только пять соединений
, поскольку два центральных отвода соединены внутри, как показано на рисунке 1 ниже.
В униполярном шаговом двигателе одновременно используется только половина каждой катушки. В большинстве конфигураций положительное напряжение
подается на центральный ответвитель и остается там. Затем отрицательное напряжение подается на
одну сторону катушки для притяжения вала двигателя. Теперь, чтобы изменить направление вращения униполярного двигателя
, вам не нужно менять полярность.