5 września 2024

Silnik Krokowy 28BYJ-48 połączenie i sterowanie z Arduino: Kompletny Przewodnik

Silniki krokowe, takie jak 28BYJ-48, są niezwykle popularne w projektach elektronicznych ze względu na ich precyzję i wszechstronność. W tym artykule dowiesz się, jak podłączyć i sterować tym silnikiem za pomocą Arduino oraz jak wykorzystać możliwości programu Code Designer IDE do tworzenia projektów z wykorzystaniem silników krokowych za pomocą bloków graficznych. To idealne rozwiązanie dla osób, które chcą szybko zacząć pracę z tym typem silników.

Silnik Krokowy 28BYJ-48 połączenie i sterowanie z Arduino: Kompletny Przewodnik 1

Co to jest Silnik Krokowy 28BYJ-48?

Silnik krokowy 28BYJ-48 to mały, ale potężny silnik, który obraca się o dokładnie określony kąt na każdy krok. Silniki krokowe są szeroko stosowany w urządzeniach wymagających precyzyjnego pozycjonowania, takich jak drukarki 3d, roboty i kamery. Jednym z największych atutów tego silnika jest możliwość kontrolowania jego pozycji z bardzo dużą dokładnością.

Specyfikacja opisywanego silnika krokowego:

  • Model: 28BYJ-48
  • typ: unipolarny
  • Napięcie zasilania: 5 VDC
  • Pobór prądu na cewkę: 100 mA
  • Ilość faz: 4
  • Przekładnia: 64:1
  • Ilość kroków na pełny obrót: 64
  • Kąt obrotu na jeden krok: 5.625°
  • Moment obrotowy: 0,3 kg*cm (0,03 Nm)
  • Częstotliwość: 100Hz
  • Średnica silnika: 28mm
  • Średnica wału: 5mm ze ścięciami

Specyfikacja modułu sterującego:

  • Układ: ULN2003
  • Zasilanie: 5V - 12V
  • Sygnalizacja pracy kanałów za pomocą diod LED
  • Wymiary: 35mm x 32mm

Jak Działa Silnik Krokowy?

Silniki krokowe różnią się od zwykłych silników DC tym, że obracają się w precyzyjnie określonych krokach. To oznacza, że na każdy krok silnika, wał obraca się o określoną liczbę razy, co pozwala na bardzo dokładną kontrolę pozycji. W przypadku silnika 28BYJ-48 pełny obrót wału wymaga wykonania 4096 kroków.

Potrzebne Komponenty

Aby zacząć pracę z silnikiem krokowym 28BYJ-48, potrzebujesz kilku podstawowych komponentów:

  • Silnik krokowy 28BYJ-48
  • Sterownik ULN2003 (sterownik niezbędny do kontrolowania silnika)
  • Płytka Arduino (np. UNO, Nano)
  • Zasilanie 5V (może być z Arduino lub osobne)
  • Przewody połączeniowe (do podłączenia wszystkich elementów)

Schemat Połączeń: Jak Podłączyć Silnik Krokowy 28BYJ-48 do Arduino?

Aby prawidłowo podłączyć silnik krokowy 28BYJ-48 do Arduino, wykonaj poniższe kroki:

  1. Podłącz silnik do sterownika ULN2003: Złącze 4-pinowe na silniku powinno pasować bezpośrednio do odpowiedniego gniazda na sterowniku.
  2. Podłącz piny sterujące: Połącz piny IN1, IN2, IN3 i IN4 na sterowniku ULN2003 z odpowiednimi pinami cyfrowymi na Arduino (np. 8, 9, 10, 11).
  3. Podłącz zasilanie: Podłącz pin VCC sterownika ULN2003 do 5V na Arduino, a GND do masy (GND).
  4. Zasilanie silnika: Silnik krokowy 28BYJ-48 jest zasilany bezpośrednio przez sterownik ULN2003.
Schemat połączenia ULN2003 oraz 28BYJ-48 silnika krokowego z arduino
Schema połącznia ULN2003 oraz 28BYJ-48 silnika krokowego z arduino

Sterowanie Silnikiem Krokowym za Pomocą Arduino

Poniżej znajduje się kod, który umożliwia sterowanie silnikiem krokowym 28BYJ-48 przy użyciu Arduino:

#include <Stepper.h>

// Definiujemy liczbę kroków na pełny obrót
const int stepsPerRevolution = 2048;

// Inicjalizujemy obiekt typu Stepper
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 9, 10, 11);

void setup() {
  myStepper.setSpeed(10); // Ustawiamy prędkość obrotów
  Serial.begin(9600);     // Inicjalizujemy komunikację przez Serial Monitor
}

void loop() {
  Serial.println("Obrót do przodu");
  myStepper.step(stepsPerRevolution); // Obracamy wał o pełny obrót do przodu
  delay(1000); // Czekamy 1 sekundę

  Serial.println("Obrót do tyłu");
  myStepper.step(-stepsPerRevolution); // Obracamy wał o pełny obrót do tyłu
  delay(1000); // Czekamy 1 sekundę
}

Wyjaśnienie kodu:

  • Biblioteka Stepper: Biblioteka Stepper.h upraszcza zarządzanie silnikiem krokowym.
  • Ustawienie kroków: stepsPerRevolution określa liczbę kroków na pełny obrót.
  • Ustawienie prędkości: Metoda setSpeed() ustawia prędkość obrotu wału silnika.
  • Sterowanie krokami: Metoda step() wykonuje określoną liczbę kroków.

Programowanie Silników Krokowych w Code Designer IDE

Code Designer IDE to program, które umożliwia wizualne programowanie projektów Arduino za pomocą bloków. Jest to idealne rozwiązanie dla osób, które chcą szybko zacząć przygodę z programowaniem, bez potrzeby pisania kodu. W programie tym możesz łatwo dodać bloki do sterowania silnikiem krokowym 28BYJ-48, co jest świetną alternatywą dla tradycyjnego kodowania.

Jak wykorzystać bloki do sterowania silnikiem krokowym:

  1. Dodaj blok inicjalizacyjny: Określ liczbę kroków na obrót oraz piny sterujące.
  2. Dodaj blok ustawiający prędkość: Możesz dostosować prędkość obrotów za pomocą prostego suwaka.
  3. Dodaj blok ruchu: Określ, czy silnik ma się obracać w prawo, czy w lewo oraz liczbę kroków.
Silnik Krokowy 28BYJ-48 połączenie i sterowanie z Arduino: Kompletny Przewodnik 2

Programowanie za pomocą bloków w Code Designer IDE sprawia, że nawet skomplikowane projekty stają się łatwe do zrealizowania, co jest szczególnie korzystne dla początkujących.

UWAGA: prędkość jaką możemy ustawić w tym silniku krokowym ściśle powiązana jest z zasilaniem jakie jest dostarczone do sterownika ULN2003. Maksymalna prędkość dla silnika krokowego 28BYJ-48 wynosi około 10-15 rpm przy 5V zasilania.

Testowanie i Dostosowanie

Po załadowaniu kodu lub skonfigurowaniu projektu w Code Designer IDE, możesz przetestować działanie silnika krokowego. Zmieniaj prędkość, liczbę kroków oraz kierunek obrotów, aby zobaczyć, jak różne parametry wpływają na zachowanie silnika. Możesz również eksperymentować z różnymi sekwencjami ruchów, aby dostosować działanie silnika do swoich potrzeb.

Podsumowanie

Silnik krokowy 28BYJ-48 to doskonały wybór do projektów wymagających precyzyjnej kontroli ruchu projektach. Dzięki Arduino i Code Designer IDE, sterowanie tym silnikiem staje się prostsze i bardziej intuicyjne. Niezależnie od tego, czy jesteś początkującym, czy zaawansowanym użytkownikiem, ten przewodnik pomoże Ci w pełni wykorzystać potencjał tego silnika krokowego w Twoich projektach.

Dodaj komentarz

Copyright © 
Code Designer 2024