Шаговый двигатель для ардуино | Stepmotor

Статьи

Чтобы организовать работу шагового двигателя или сервопривода по необходимому алгоритму: задать скорость, углы поворота, а также параметры вращения требуется использовать отдельную вычислительную платформу Arduino.

Что такое шаговый двигатель для ардуино
Arduino представляет собой готовую вычислительную платформу, выполненную в виде набора печатных плат и микроконтроллера, которая управляется программно. Скетчи или наброски (программы для Arduino) могут быть созданы на языке программирования C++ и закачаны на устройство через USB, Ethernet или RS232. Кроме того Arduino имеет встроенный интерфейс UART, а также SPI и I2C. Другим способом программирования устройства является программатор, поддержка которого осуществляется встроенным в IDE модулем.

На сегодняшний день Arduino выпускается как оригинальной фирмой Arduino, так и фирмами-клонами, поскольку востребованность ардуино в мировом рынке крайне высока. В качестве аналогов выступают производители Microduino, IMUduino, Femtoduino и другие.

Выбираем шаговый двигатель для ардуино
Периферия ардуино поддерживает работы с шаговым или коллекторным двигателем. Диапазон мощностей силовых установок может колебаться до 12В, сила тока – до 2А на один канал. Дополнительная плата расширения позволяет осуществлять двухканальное управление направлением и скоростью вращения, при этом предельное напряжение может достигать 24В. Управлять большой нагрузкой можно при помощи специальных устройств расширения типа Motor Shield.

Сегодня шаговый двигатель для ардуино может быть гибридным, с отрицательным потенциалом, постоянного тока.

Для полноценной работы всей системы потребуется иметь следующий комплект оборудования:

  • Силовая установка
  • Плата ардуино
  • Плата управления силовой установки
  • Источник питания

Для начала работы системы необходимо собрать схему, загрузить рабочую программу на микроконтроллер и запустить ее. Важно помнить, что каждый шаговый двигатель для ардуино обладает отличительными техническими характеристиками, и использовать универсальную программу можно, но обязательно убедившись в ее адаптированности для данной силовой установки.

Основные правила подключения
Обращаем ваше внимание, что подключая шаговый двигатель к адуино, нужно обратить внимание базовые правила.

В первую очередь во время подачи питания нельзя отключать или подключать силовую установку. Библиотека для ардуино может быть расширена, это позволяет улучшить качество работы силовой установки: например, повысить КПД возможно путем снижения вибраций. Мощность адаптера имеет ключевое значение в работу системы.

Выбирая систему помните, что стоит заранее оценить требующийся ресурс жизни устройства. выбрав правильное решение, вы сможете сэкономить на покупке или ремонте вышедшего из строя, некорректно подобранного устройства.

Купить Шаговый двигатель для ардуино
Торговый Дом «Степмотор» занимается поставками систем промышленной автоматизации, шаговыми двигателями, мотор-редукторами и другими силовыми системами, а также системами позиционирования. Мы бесплатно подберем шаговый двигатель для ардуино по вашему техническому заданию, порекомендуем надежных производителей и поставим оборудование в срок.

Вы выбираете надежного партнера, с опытом работы в области промышленной автоматизации свыше 10 лет. Мы работаем как с оптовыми, так и с розничными заказами. Кроме того нам доверяют проекты Федерального уровня и государственных масштабов.

Позвоните нам или напишите на электронную почту [email protected], и мы проконсультируем вас по интересующей вас продукции в течение 15 минут (по рабочим дням).

Сколькими шаговыми двигателями может управлять Arduino

Arduino

3 месяца назад

от Kashif

Шаговые двигатели — это тип синхронных двигателей постоянного тока, в которых цикл вращения делится на несколько небольших шагов. Для них существует множество применений, начиная от 3D-принтеров и заканчивая станками с ЧПУ. Шаговые двигатели важны там, где требуется точность и аккуратность движущихся объектов. Используя Arduino, мы можем очень легко управлять движением шагового двигателя, что помогает в создании нескольких проектов робототехники, таких как роботы-люди. Теперь давайте обсудим, сколько шаговых двигателей мы можем интегрировать с одной платой Arduino.

Шаговые двигатели с Arduino

Шаговые двигатели могут управляться с высокой степенью точности без какой-либо системы обратной связи. Эти двигатели могут разделить свой полный цикл вращения на несколько небольших дискретных шагов в соответствии с цифровым вводом, полученным от платы Arduino. Каждый цифровой импульс от Arduino может изменить движение шагового двигателя на количество шагов или долю полного цикла, обычно называемого «микрошагом» .

Как правило, шаговые двигатели делятся на две категории:

  • Биполярный
  • Однополярный

Разницу между этими двумя двигателями можно определить по количеству выходных проводов, которые они имеют. Униполярный шаговый двигатель поставляется с 4 проводами, и он наиболее часто используется, в то время как биполярный шаговый двигатель имеет выход 6 проводов.

Для управления этими шаговыми двигателями нам нужен внешний драйвер двигателя. Эти драйверы двигателей необходимы, потому что Arduino не может удерживать ток более 20 мА , и обычно шаговые двигатели потребляют гораздо больше тока. Еще проблема откат , шаговые двигатели имеют магнитные компоненты; они будут продолжать вырабатывать электричество даже при отключении питания, что может привести к отрицательному напряжению, достаточному для повреждения платы Arduino. Итак, вкратце драйверы двигателей необходимы для управления шаговыми двигателями. Одним из часто используемых драйверов двигателей является модуль A4988 .

На рисунке показано, как униполярный шаговый двигатель подключен к Arduino с помощью A49.Модуль драйвера двигателя 88:

Чтобы узнать больше о том, как мы можем подключить шаговый двигатель к Arduino, нажмите здесь.

Теперь мы перейдем к основной части, чтобы узнать, сколько шаговых двигателей может поддерживать Arduino.

Сколькими шаговыми двигателями может управлять Arduino

Arduino может управлять любым количеством шаговых двигателей, все зависит от используемой платы и количества входных и выходных контактов, доступных на плате Arduino. Arduino Uno имеет в общей сложности 20 доступных контактов ввода-вывода, из которых 14 цифровых и 6 аналоговых контактов. Однако мы также можем использовать аналоговые контакты для управления шаговым двигателем с помощью драйвера двигателя.

При использовании модуля драйвера двигателя A4988 для управления одним шаговым двигателем требуется до двух контактов, что означает, что Arduino Uno может одновременно поддерживать до 10 шаговых двигателей. 10 двигателей также включают контакты Tx и Rx на плате Arduino, помните, что при использовании этих контактов мы больше не можем загружать или отлаживать скетчи Arduino. Чтобы избежать этого, коммуникационные контакты должны оставаться свободными, чтобы последовательная передача данных могла быть возможна в любое время.

Несколько шаговых двигателей с использованием внешнего драйвера двигателя

Один Arduino может управлять несколькими шаговыми двигателями. Все зависит от того, какой модуль драйвера двигателя мы используем с Arduino. Выводы Arduino играют важную роль в управлении несколькими шаговыми двигателями.

Как упоминалось ранее, если мы используем модуль драйвера двигателя A4988 с Arduino Uno, он может управлять до 10 двигателями. Эти 10 шаговых двигателей также имеют подключение к последовательным контактам Tx и Rx. Пока эти два вывода используются, Arduino больше не может осуществлять последовательную связь.

Драйвер двигателя A4988 использует только два контакта STEP и DIR. Этих выводов достаточно, чтобы легко управлять одним шаговым двигателем. Если мы подключаем к Arduino несколько степперов, то для каждого из них требуется отдельный модуль драйвера двигателя.

На схеме ниже мы подключили 9 шаговых двигателей с помощью модуля A4988. Все они берут два контакта управления от Arduino.

Использование отдельного модуля драйвера двигателя имеет несколько преимуществ:

  • Драйвер двигателя может самостоятельно управлять логикой шага, что освобождает Arduino для выполнения другой задачи.
  • Уменьшение общего количества соединений, что приводит к управлению большим количеством двигателей по одному

    • Драйвер двигателя

  • позволяет пользователям управлять двигателями без какого-либо микроконтроллера, просто используя одну прямоугольную волну.

Несколько шаговых двигателей с использованием протоколов I2C между двумя Arduino

Другой способ управления несколькими шаговыми двигателями — подключение нескольких плат Arduino с использованием протоколов связи I2C. I2C имеет преимущество конфигурации Master-Slave , которая позволяет одному устройству управлять многими без необходимости использования внешних периферийных устройств и проводов. Используя I2C, мы можем увеличить количество плат Arduino, что приведет к увеличению количества контактов. Все эти контакты могут очень легко управлять шаговыми двигателями.

На приведенной ниже диаграмме показано, как подключены устройства Master-Slave, и с помощью ограничения количества проводов мы можем управлять несколькими шаговыми двигателями.

Две платы Arduino можно соединить с помощью контактов SDA и SCL , которые находятся на аналоговых контактах A4 и A5 соответственно. Таким образом, две платы Arduino соединяются в конфигурации Master-Slave. Теперь каждая из этих плат Arduino может поддерживать 8 шаговых двигателей, исключая две пары проводов, одну для последовательной связи и одну, которую мы только что использовали для связи I2C.

Аналоговый контакт Arduino Контакт I2C
А4 ПДД
А5 СКЛ

Заключение

Шаговые двигатели играют жизненно важную роль в разработке проектов робототехники. Для некоторых проектов может потребоваться несколько шаговых двигателей для их функциональности. Управление несколькими двигателями возможно несколькими способами, здесь мы показали, как мы можем управлять несколькими шаговыми двигателями, используя протокол I2C и A49.88 модуль драйвера двигателя.

Об авторе

Кашиф

Я инженер-электрик. Я люблю писать об электронике. Мне нравится писать и делиться новыми идеями, связанными с новыми технологиями в области электроники.

Посмотреть все сообщения

DFRobot Микрошаговый двигатель 18° для Arduino

Сэкономьте 0,00 $

DFRobot

№ производителя:
FIT0708

Поделитесь этим продуктом

  • Микрошаговый двигатель DFRobot 18° для Arduino
  • Предлагает 18° на ступень и 2-фазный 4-проводной
  • Специальная плата драйвера не требуется
  • Может напрямую работать с главными контроллерами
  • Сопротивление изоляции: 1,0 МОм (100 В пост. тока)
  • Диапазон рабочих температур: -10~+60 °C

Шаговый микродвигатель DFRobot 18° для Arduino предлагает 18° на шаг и 2-фазный 4-проводной. Специальная плата драйвера не требуется, шаговый двигатель может напрямую работать с главными контроллерами, такими как Arduino, ESP32 и т. д. и умный дом своими руками.

  • 1 микрошаговый двигатель DFRobot 18° для Arduino
  • Рабочее напряжение: 3,3–5 В пост. тока
  • Сопротивление катушки: 20 Ом ±10 %
  • Фаза: 2
  • Угол шага: 18°/шаг
  • Возбуждение: 2-2-фазное возбуждение
  • Способ вождения: биполярный привод
  • Макс. частота автозапуска: мин. 1500 PPS
  • Класс изоляции: E КЛАСС
  • Выдерживаемое напряжение: 100 В переменного тока, 1 с
  • Сопротивление изоляции: 1,0 МОм (100 В пост. тока)
  • Диапазон рабочих температур: -10~+60 °C

American ExpressApple PayDiners ClubDiscoverMeta PayGoogle PayMastercardPayPalShop PayVenmoVisa

Ваша платежная информация защищена. Мы не храним данные кредитной карты и не имеем доступа к информации о вашей кредитной карте.

Country

United StatesAustraliaFranceNorway—AfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntigua & BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia & HerzegovinaBotswanaBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCaribbean NetherlandsCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongo — BrazzavilleCongo — KinshasaCook IslandsCosta RicaCroatiaCuraçaoCyprusCzechiaCôte d’IvoireDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEswatiniEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Southern TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuatemalaGuernseyGuineaGuinea -БисауГайанаГаитиГондурасГонконг САРВенгрияI celandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsle of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKosovoKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacao SARMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmar (Burma)NamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth MacedoniaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoriesPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairn IslandsPolandPortugalQatarRéunionRomaniaRussiaRwandaSamoaSan MarinoSão Tomé & PríncipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint MaartenSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia & South Sandwich IslandsSouth KoreaSpainSri LankaSt.

Posted inДвигатель