Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Sterowanie silnika krokowego 28BYJ-48 z użyciem modułu opartego na ULN2003A

grala1 25 Nov 2017 00:07 5508 5
  • Przedstawiam Wam tutaj jeden z popularniejszych modłów służących do zasilania silnika krokowego unipolarnego. Moduł wraz z silnikiem krokowym można kupić z Chin w cenie od niespełna 1,5$ z wysyłką, dostępne też na Allegro i innych portalach aukcyjnych. Wymiary płytki to 40,5x23mm.
    Sterowanie silnika krokowego 28BYJ-48 z użyciem modułu opartego na ULN2003A Sterowanie silnika krokowego 28BYJ-48 z użyciem modułu opartego na ULN2003A Sterowanie silnika krokowego 28BYJ-48 z użyciem modułu opartego na ULN2003A
    Na płytce mamy dwie listwy goldpin. Jedna cztero-pinowa służy do sterowania silnikiem gdzie mamy wejścia od IN1 do IN4, druga cztero-pinowa to zasilanie sterownika (+,-) oraz zworka (włożona zworka to zasilanie silnika równe zasilaniu sterownika) na tej listwie służąca do zasilania silnika gdzie zasilanie możemy wziąć z zasilania sterownika które jest wedle producenta powinno być w przedziale 5-12V lub z zewnątrz ale należy pamiętać że napięcie nie może to przekroczyć 50V –wyższe napięcie może uszkodzić układ ULN2003A trzeba też zwrócić uwagę na prąd gdy użyjemy innego silnika – maksymalny prąd z ULN2003A to 500mA. Wyższe zasilanie możemy wykorzystać przy zasilaniu innego silnika, nasz badany silnik to 28BYJ-48 gdzie zasilanie dla niego powinno wynosić 5V.
    Opis listwy zasilającej goldpin - czerwona strzałka - plus, czarna - minus, pomarańczowa - zasilanie silnika.
    Sterowanie silnika krokowego 28BYJ-48 z użyciem modułu opartego na ULN2003A
    Ponadto na płytce mamy też 4 diody LED służące do wizualizacji tego co dzieje się na wyjściach układu. Silnik podłączany jest do sterownika poprzez złącze JST-XH-05.
    Moduł działa w bardzo prosty sposób. Po podaniu stanu wysokiego na wejście IN1 otrzymujemy stan niski na złączu silnika gdzie podłączany jest przewód niebieski, zostaje to zasygnalizowane wysterowaniem diody LED A.
    Podanie stany wysokiego na wejście IN2 powoduje pojawienie się stanu niskiego na przewodzie różowym co sygnalizowane jest diodą LED B.
    Podanie stany wysokiego na wejście IN3 powoduje pojawienie się stanu niskiego na przewodzie żółtym co sygnalizowane jest diodą LED C.
    Podanie stany wysokiego na wejście IN4 powoduje pojawienie się stanu niskiego na przewodzie pomarańczowym co sygnalizowane jest diodą LED D.
    Przewód czerwony jest połączeniem wspólnym dla wszystkich czterech cewek. Tutaj mamy podanego plusa z zasilana modułu poprzez zworkę na listwie goldpin zasilającą nasz sterownik.
    Sterowanie silnika krokowego 28BYJ-48 z użyciem modułu opartego na ULN2003A
    Co do silnika to jest to silnik czterofazowy o mocy ok. 0,03Nm z krokiem 11,25 z przekładnią 1:64 co oznacza że przy sterowaniu np. falowym lub pełno okresowym musimy wykonać 2048 kroków by zrobić pełny obrót na wyjściu przekładni.
    Teraz troszkę teorii by wiedzieć jak tym się posługiwać.
    Silnik krokowe można podzielić na unipolarne oraz bipolarne. Sterowanie silników krokowych unipolarnych jest łatwiejsze, mniej skomplikowane niż silników bipolarnych.
    W silniku krokowym prędkość nie zależy od wartości napięcia zasilającego a od częstotliwości kroków a kierunek obrotów zależy od sekwencji kroków.
    W opisie tym przedstawię jak sterować silnik unipolarny falowo, pełnokrokowo oraz półkrokowo.

    Sterowanie falowe.
    Sterowanie silnika krokowego 28BYJ-48 z użyciem modułu opartego na ULN2003A
    Przy sterowaniu falowym zwanym też sterowaniem jednofazowym zawsze zasilana jest tylko jedna cewka czyli w każdym kroku wykorzystujemy tylko połowę uzwojenia z jednej pary. Stwierdzić można że przy tym typie sterowania wykorzystujemy tylko ¼ wszystkich dostępnych cewek/uzwojeń silnika. Sterowanie dość proste lecz przy jego użyciu zmniejszamy osiągi użytego silnika.

    Sterowanie pełnokrokowe.
    Sterowanie silnika krokowego 28BYJ-48 z użyciem modułu opartego na ULN2003A
    Przy sterowaniu pełnokrokowym zwanym też sterowaniem dwufazowym zawsze są zasilane dwie cewki silnika krokowego. Trzeba zaważyć że tutaj nigdy nie zasilamy w tym samym czasie jednocześnie dwóch cewek z jednej pary jednocześnie. Ten typ sterowania pozwala nam wykorzystać bardziej nasz silnik. W tym przypadku zawsze pracują dwa z czterech uzwojeń czyli wykorzystujemy połowę dostępnych cewek/uzwojeń silnika.

    Sterowanie półkrokowe.
    Sterowanie silnika krokowego 28BYJ-48 z użyciem modułu opartego na ULN2003A
    Jak widać sterowanie półkrokowe jest bardziej skomplikowane niż sterowanie falowe i pełnokrokowe. Sterowanie to jest połączeniem dwóch wcześniej opisanych sterowań. W przypadku takiego sterowania mamy dwa razy krótszy krok co daje nam większą dokładność, uzyskujemy tutaj mniejszy efekt rezonansu silnika, który bardziej objawia nam się w sterowaniu falowym czy pełnokrokowym. O ile przy sterowaniu jednofazowym czy dwufazowym gdzie sekwencja sygnałów sterujących powtarza się co cztery takty tak w sterowani półkrokowy powtarza się ono co 8 taktów. Przy użyciu sterownia pólokresowego w porównaniu do sterowań opisanych wcześniej przy tej samej częstotliwości sygnałów sterujących mamy dwa razy wolniejszą prędkość silnika.

    Poniżej program napisany w Bascom przez forumowicza „~~~pio~~~” (który wyraził zgodę na wykorzystanie go tutaj) gdzie możemy przetestować nasz moduł wraz z silnikiem przy użyciu wyżej opisanych typów sterowań. Dodałem kilka opisów w programie by można było przerobić go w łatwy sposób na każdy typ opisanego tutaj sterowania.
    Code: vbnet
    Log in, to see the code

    Poniżej filmy przedstawiające wykorzystanie zestawu i każdego z opisanych sterowań.

    Sterowanie falowe.

    Sterowanie pełnokrokowe.

    Sterowanie półkrokowe.

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    grala1
    VAG group specialist
    Offline 
    grala1 wrote 9392 posts with rating 3656, helped 1314 times. Live in city Kalisz. Been with us since 2006 year.
  • #3
    grala1
    VAG group specialist
    Tytuł jak i treść poprawiłem.
    Faktycznie powieliłem błąd często spotykany w sieci - nie jest to sterownik silnika krokowego a jedynie moduł zasilający go.
    Za wprowadzanie w błąd przepraszam.
  • #5
    anszun
    Level 18  
    Kol. Grala1 proszę o pomoc. Sterownik ma 4 piny zasilania. na trzecim i czwartym jest zwora. Chce to odpalić na 12V. Czy wystarczy wyjęcie zworki czy zmiana pinów ? Przy połączeniu pin1 GND pin4 +12V ( zasilanie z osobnego zasilacza- inne układy pracują na +5V, ale silnik mam 12V) po połączeniu z wyjściami PCF8574A świecą mi wszystkie diody ( bez sterowania I2c )
  • #6
    TallyFeli
    Level 1  
    Cześć...Co zabawne, stosunkowo niewiele osób naprawdę zdaje sobie sprawę, jak z nimi funkcjonować. Co więcej, jeśli jesteś całkowicie zdezorientowanym adeptem sprzętu, rozumiemy, że przeglądanie ogromnej ilości specjalistycznego języka online może być od czasu do czasu nieco przytłaczające i nieprzyjemne. Odtąd podsumowaliśmy doradcę w zakresie najbardziej wydajnej metody połączenia silnika krokowego 28BYJ-48 z Arduino, wykorzystując kartę sterownika ULN2003.