Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Uln2003 схема подключения шагового двигателя

Подключение шагового двигателя 28BYJ-48 с драйвером на микросхеме ULN2003 к Arduino Uno

Ничего сверх естественного я вам не расскажу не покажу.

Стрельнуло мне как то в голову попробовать снимать такого рода рода ролики. Значит в этом ролике я покажу как подключить и работу шагового двигателя 28BYJ-48 на драйвере ULN2003 к Arduino Uno. Все делал на макетке.

С помощью кнопок происходит управление движком влево-вправо-стоп. Резисторы на кнопках нужны что бы убрать дребезг с них.

Для чего это ы что с ним делать?

Ну это уже на сколько у вас фантазия развита. Как вариант: открытие и закрытие жалюзей. Вращающийся стенд для съемки товара в 360 градусов. Использовать как мотор-колесо в роботехнике.

Скетч и библиотеки есть в описании виде, можно ли сюда добавлять не знаю.

Критика, предложения, пожелания принимается и все будет учтено в последующих видео.

Найдены дубликаты

Дребезг не уменьшат, дребезг только фильтром убирается.. А наводки могут убрать. Сами по себе входы имеют высокое сопротивление, соответственно наводки вызывают большой шум на входе. Резистор уменьшает входное сопротивление и снижает уровень помех на входе.

«Резистор уменьшает входное сопротивление» — эмм. чо?

Входное сопротивление АЦП стремится к бесконечности. Так? Так. Паралельное включение уменьшает общее сопротивление. Так? Так. Что не так?

Трудно сказать не видя схемы

Тут нужна либо RC-цепочка, либо программный фильтр

Согласен, для убирания дребезга, нужен, или RC фильтр или программный. вВ моем случаи, в скетче есть антидребезг, сам он не работает. В монитор порта всякая ерунда писалась типа, двигатель крутится то вперед, то назад, опять назад, останавливается и так бесконечно. Сам двигатель Ведет себя так же, не адекватно. Но после подключения кнопок таким образом как на схеме, у меня все это пропало. Четкие нажатия, в мониторе чистота, все только по сути и адекватное поведения ШД.

Может я не правильно назвал данное использование резюков, поправьте меня.

Вероятно в скетче входы кнопок определены как просто INPUT, они болтаются в воздухе и ловят наводки, у ардуины есть встроенные резисторы, подтягивающие входы к питанию: нужно объявлять входы как INPUT_PULLUP. При этом кнопки должны замыкать входы на землю.

Простейший экспоненциальный фильтр (чтоб ещё и с кондерами не заморачиваться):

bool state = DigitalRead (PIN);

filtered_state = filtered_state * 0.95 + state * 0.05;

if (filtered_state 0.7)

Вот, уже лучше. Если библиотеки не самописанные, значит можно выложить на них ссылку, либо прописать ссылки в комментариях прямо в скетче. Скетч можно выложить согласно правилам сообщества: Arduino & Pi

В нашем сообществе запрещается:

• Добавлять посты не относящиеся к тематике сообщества, либо не несущие какой-либо полезной нагрузки (флуд)

• Задавать очевидные вопросы в виде постов, не воспользовавшись перед этим поиском

• Выкладывать код прямо в посте — используйте для этого сервисы ideone.com , gist.github.com или схожие ресурсы (pastebin запрещен)

• Рассуждать на темы политики

• Нарушать установленные правила Пикабу

Да и подобные посты лучше всего публиковать в этом сообществе. Можете попросить модератора, чтобы его туда перенесли.

Можно посмотреть в сторону ESP8266, она может подключаться к домашнему WiFi и брать время с Интернетовских NTP-серверов. И управлять шторами 😉 Хотя в это время года — актуальнее «искусственный восход солнца», когда утром плавно зажигается свет в комнате.

В теории можно, для этого нужно еще прикрутить к этому всему часы реального времени ы чуток код дописать

millis() вполне подойдёт при периодической подстройке

millis отсчитывают количество мсек с момента старта, а не астрономическое время.

Можно по разному

unsigned long timeOpen_ms = 43200000; // период до открытия 12 часов в миллисекундах

unsigned long timeClose_ms = 43200000; // период до закрытия 12 часов в миллисекундах

unsigned long timer; // таймер до сработки

byte phase = 0; // фаза работы 0-ночь, 1-день. Фаз может быть больше

time3 = millis(); // сохраняем значение на старте

if ((millis() — timer) >= timeOpen_ms) <

curtainOpen(); // функция открытия шторы

if ((millis() — timer) >= timeClose_ms) <

curtainClose();// функция закрытия шторы

Писал с телефона, могут быть ошибки

Я бы все таки использовал часы реального времени, если нужно в определенное время, ну или же фотодатчик если по времени не критично но нужен показатель «день-ночь». Ну или как в коде выше. Вопрос в том что будет если во время отсчета таймера, устройство перезагрузится.

DS3231 рекомендую, за месяц уход времени несколько секунд.

time3 всегда будет в районе 10 мсек. Как я писал выше, millis это счётчик мсек с момента сброса или подачи питания.

time3 на самом деле timer — недоглядел с телефона

Инициализируется один раз в setup и перезаписывается при переходе фаз, поэтому его значение будет достигать указанных значений периодов

За сброс и подачу питания вкурсе, просто самый дешёвый вариант решения

Объясняю: Например включили устройство в 15:42. В 03:42 оно откроет шторы, в 15:42 закроет шторы. Так и задумано? 😉

Нет конечно, включать нужно в 8 вечера (если не ошибаюсь)

Я привёл пример бюджетной реализации со своими недостатками которые прекрасно осознаю

Можете привести свой который я готов обсудить

> Нет конечно, включать нужно в 8 вечера

1 Что такое драйвер двигателей и для чего он нужен

Максимальный ток на выводах Arduino слаб (около 50 мА) для такой мощной нагрузки как электромотор (десятки и сотни миллиампер). Поэтому напрямую к выводам Arduino подключать электродвигатель нельзя: есть риск сжечь вывод, к которому подключён двигатель. Для безопасного подключения электродвигателей разных типов к Arduino необходим самодельный или промышленно изготовленный т.н. драйвер двигателей. Драйверы двигателей бывают разные, для их работы часто используются микросхемы типа HG788, L9110S, L293D, L298N и другие. Драйверы двигателей имеют выводы подачи питания, выводы для подключения электродвигателей, а также управляющие выводы.

Читать еще:  Что такое дмрв двигатель лада

Различные варианты исполнения драйверов двигателей

В данной статье мы будем использовать драйвер для управления двигателями, сделанный на основе микросхемы L9110S. Обычно выпускаются платы, которые поддерживают подключение нескольких двигателей. Но для демонстрации мы обойдёмся одним.

Русские Блоги

Базовое введение ULN2003

Обзор ULN2003

ULN2003 — это сильноточная композитная матрица транзисторов с высоким выдерживаемым напряжением, состоящая из семи кремниевых композитных транзисторов NPN.Обычно используют пластиковую упаковку ДИП-16 или СОП-16.

Основные особенности ULN2003:

  • Каждая пара Дарлингтона в ULN2003 подключена последовательно с базовым резистором 2,7 кОм,Он может быть напрямую подключен к цепям TTL и CMOS при рабочем напряжении 5 В и может напрямую обрабатывать данные, для обработки которых изначально требовались стандартные логические буферы.
  • ULN2003 имеет высокое рабочее напряжение и большой рабочий ток, а потребляемый ток может достигать 500 мА, а в выключенном состоянии он может выдерживать напряжение 50 В. Выход также может работать параллельно с высоким током нагрузки.

Роль ULN2003

ULN2003 — этоСильноточный приводной массив, в основном используемый в схемах управления, таких как однокристальные микрокомпьютеры, интеллектуальные счетчики, ПЛК, карты цифрового вывода и т. Д., Может напрямую управлять нагрузками, такими как релеУровень входа 5VTTL, выход может достигать 500 мА / 50 В.

вообще говоря,ULN2003 фактически используется для усиления тока и увеличения мощности привода.Например, выходные контакты однокристального микрокомпьютера обычно выдают несколько мА, которые не могут управлять двигателями, реле или соленоидными клапанами. Например, 500 мА требуется для вращения двигателя постоянного тока. После усиления ULN2003 этими устройствами можно напрямую управлять через выходные выводы однокристального микрокомпьютера.

Схема контактов ULN2003 и функции

Схема контактов ULN2003

Функция контакта ULN2003

  • Контакт 1: клемма импульсного входа ЦП, порт соответствует клемме выхода сигнала;
  • Контакт 2: клемма импульсного входа процессора;
  • Контакт 3: клемма импульсного входа ЦП;
  • Контакт 4: клемма импульсного входа ЦП;
  • Контакт 5: клемма импульсного входа ЦП;
  • Контакт 6: клемма импульсного входа процессора;
  • Контакт 7: клемма импульсного входа ЦП;
  • Контакт 8:Земля
  • Контакт 9:Этот вывод является общим концом катодов семи внутренних диодов свободного хода, а анод каждого диода подсоединен к коллектору каждой лампы Дарлингтона. При использовании в индуктивной нагрузке этот вывод подключается к положительному полюсу источника питания нагрузки для обеспечения свободного хода. Если этот вывод заземлен, на самом деле, коллектор трубки Дарлингтона подключен к земле;
  • Контакт 10: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 7-контактной клемме входа сигнала;
  • Контакт 11: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 6-контактной клемме входа сигнала;
  • Контакт 12: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 5-контактной клемме входа сигнала;
  • Контакт 13: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 4-контактной клемме входа сигнала;
  • Контакт 14: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 3-контактной клемме входа сигнала;
  • Контакт 15: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая контакту 2 входной клеммы сигнала;
  • Контакт 16: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая контакту 1 входной клеммы сигнала.

Схема приложения привода принципа работы ULN2003

ULN2003 — это композитный массив транзисторов с высоким выдерживаемым напряжением, сильноточный, состоящий из семи кремниевых композитных транзисторов NPN, каждая пара Дарлингтона соединена последовательно с базовым резистором 2,7 кОм, и он может взаимодействовать с цепями TTL и CMOS при рабочем напряжении 5 В. С прямым подключением может напрямую обрабатывать данные, для обработки которых изначально требовались стандартные логические буферы.

LN2003 также является 7-канальной схемой инвертора, то есть, когда на входе высокий уровень, на выходе ULN2003 низкий уровень; когда на входе низкий уровень, на выходе ULN2003 высокий уровень.

ULN2003 — это схема без затвора, включающая 7 блоков, каждое из которых может управлять током до 500 мА, а контакт 9 можно оставить свободным. Например, если контакт 1 является входным, а контакт 16 — выходным, подключите нагрузку между VCC и контактом 16 вместо контакта 9.

В соответствии с вышеизложенным принципом, основной пример схемы прикладной схемы управления ULN2003, функция каждого вывода отмечена на ней:

Здесь следует отметить следующее:Хотя согласно официальным документам, входное управляющее напряжение должно составлять 5 В, на самом деле сигналы, для которых требуется только более 2,5 В, можно в основном рассматривать как высокий уровень. Другими словами, высокоуровневый выход порта ввода-вывода однокристального микрокомпьютера 3,3 В может напрямую выполнять управляющий ввод ULN2003.

Представьте практический пример прикладной схемы привода ULN2003:

В целом: контакты 1-7 — это входные сигналы; контакты 10-16 — выходные сигналы, контакт 8 — заземлен, а контакт 9 подключен к VCC.

  • Контакт 1 вводит сигнал RL, а соответствующий выходной контакт 16 управляет реле. Когда контакт 1 вводит высокий уровень, реле включено;
  • Контакты 2-5 служат для ввода сигналов D, C, B, A, а соответствующие выходные контакты 15, 14, 13, 12 используются как четырехфазные для управления четырехфазными пятипроводными шаговыми двигателями;
  • Контакт 6 вводит сигнал SPK, а соответствующий выходной контакт 11 управляет динамиком. Когда контакт 6 вводит высокий уровень, динамик включается;
  • Контакт 7 вводит сигнал M0T, а соответствующий выходной контакт 10 управляет двигателем постоянного тока. Когда контакт 6 вводит высокий уровень, двигатель постоянного тока запускается.
Читать еще:  Двигатель ars audi характеристики

В настоящее время вы, вероятно, можете понять суть ULN2003:

Поскольку выходной ток микроконтроллера слишком мал, он не может управлять большинством устройств. ULN2003 является только эквивалентом переключателя, источник питания устройства (нагрузки) находится на периферийной цепи, и он может управлять размыканием и замыканием периферийной цепи через слабый выходной ток одиночного кристалла. В некоторой степени можно сказать, что это усиливает ток и увеличивает мощность привода.

Приводной шаговый двигатель STM32

Подключение оборудования

  • Микроконтроллер: STM32F103ZET6
  • Шаговый двигатель: 28BYJ-48
  • Схема привода: плата привода микросхемы ULN2003[TELESKY] Шаговый двигатель 5 В + плата драйвера ULN2003 Плата тестового модуля 5 В (1 комплект)
  • Контактное соединение: IN1: PC3, IN2: PC2, IN3: PC0, IN4: PC13, OUT1: шаговый двигатель 4, OUT2: шаговый двигатель 3, OUT3: шаговый двигатель 2, OUT4: шаговый двигатель 1, шаговый Двигатель 5: положительный полюс источника питания VCC (5 В), GND: общая земля, COM: положительный полюс источника питания VCC (5 В).
  • Источник питания 5 В постоянного тока: вывод напряжения 5 В на плате разработки STM32F103ZET6 (VCC на рисунке ниже).

Как упоминалось ранее:Высокий уровень 3,3 В порта ввода-вывода STM32 может использоваться в качестве входного сигнала управления ULN2003., Я здесь еще раз подчеркиваю.

Конкретная схема подключения оборудования выглядит следующим образом:

Программа управления STM32

Шаговый двигатель — это исполнительное устройство, преобразующее электрические импульсы в угловое смещение. С точки зрения непрофессионала: когда шаговый драйвер получает импульсный сигнал, он приводит в действие шаговый двигатель для поворота на фиксированный угол (то есть угол шага) в заданном направлении. Мы можемКонтролируя количество импульсов для управления угловым смещением, чтобы достичь цели точного позиционирования; в то же время мы можем контролировать скорость и ускорение вращения двигателя, контролируя частоту импульсов, чтобы достичь цели регулирования скорости

Шаговый двигатель 28BYJ48 — это четырехфазный восьмитактный двигатель с напряжением DC5V DC12V. Когда на шаговый двигатель в определенном порядке подается серия непрерывных управляющих импульсов, он может непрерывно вращаться. Каждый импульсный сигнал вызывает однократное изменение включенного состояния фазной или двухфазной обмотки шагового двигателя, что соответствует повороту ротора на определенный угол. Когда изменение включенного состояния завершает цикл, ротор вращается на шаг зубьев. Четырехфазные шаговые двигатели могут работать в разных режимах подачи питания.Обычные методы подачи питания включают одно (однофазное включение обмотки) четырехтактное (ABCDA . ), двойное (двухфазное включение обмотки) четырехтактное (AB-BC-CD- DA-AB . ), четырехфазный восьмибитный (A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A . ).

так,Если вы хотите запустить шаговый двигатель, вам нужно только подавать высокоуровневые сигналы для каждой фазы по очереди. Обратите внимание, что при вводе сигнала для одной фазы, другие фазы должны быть сброшены на 0. Другими словами, одновременно может оставаться только одна фаза.

Шаговый двигатель – принцип работы

Шаговый двигатель – это мотор, перемещающий свой вал в зависимости от заданных в программе микроконтроллера шагов и направления. Подобные устройства чаще всего используются в робототехнике, принтерах, манипуляторах, различных станках и прочих электронных приборах. Большим преимуществом шаговых двигателей над двигателями постоянного вращения является обеспечение точного углового позиционирования ротора. Также в шаговых двигателях имеется возможность быстрого старта, остановки, реверса.

Шаговый двигатель обеспечивает вращения ротора на заданный угол при соответствующем управляющем сигнале. Благодаря этому можно контролировать положение узлов механизмов и выходить в заданную позицию. Работа двигателя осуществляется следующим образом – в центральном вале имеется ряд магнитов и несколько катушек. При подаче питания создается магнитное поле, которое воздействует на магниты и заставляет вал вращаться. Такие параметры как угол поворота (шаги), направление движения задаются в программе для микроконтроллера.

Упрощенные анимированные схемы работы шагового двигателя

Основные виды шаговых моторов:

  • Двигатели с переменными магнитами (применяются довольно редко);
  • Двигатели с постоянными магнитами;
  • Гибридные двигатели (более сложные в изготовлении, стоят дороже, но являются самым распространенным видом шаговых двигателей).

Arduino + Stepper (ULN2003A)

By telleropnul, October 25, 2016

Description

Unipolar stepper motors have 5, 6 or 8 wires. They do not require a dual H-bridge to drive them. Instead, you can use a transistor for each phase and a flyback diode to prevent voltage spikes when the power to the coil is turned off and the stepper motor acts like a generator briefly (back-emf).

There are integrated circuits (chips) we can use that have all the required components on board. This example uses an ULN2003A chip to drive a unipolar 5,6 or 8 wire stepper motor.

ULN2003A

The ULN2003A is an array of seven NPN Darlington transistors capable of 500mA, 50V output. It features common-cathode flyback diodes for switching inductive loads.

The ULN2003 is known for its high-current, high-voltage capacity. The drivers can be paralleled for even higher current output. Even further, stacking one chip on top of another, both electrically and physically, has been done.

  • 500 mA rated collector current (single output)
  • 50 V output (there is a version that supports 100 V output)
  • Includes output flyback diodes
  • Inputs compatible with TTL and 5V CMOS logic

Hardware Required

  • Arduino board
  • Arduino ULN2003A based stepper driver board
  • 5, 6 (or 8) wire stepper motor (i.e. “28BYJ-48”)

28BYJ-48 unipolar stepper motor

The 28YBJ-48 stepper motor operates on 5Vdc and has built-in reduction gears. It has good torque for its size, but has relatively slow motion. It is ideal for use with Arduino boards as the stepper motor can be powered from the Arduino and the connector fits straight into ULN2003A driver boards.

Читать еще:  Что такое двигатель деформации пространства

28BYJ-48 specifications

  • 4 Phase 5 Wire.
  • Voltage : 5V DC
  • Current : 160 mA per winding (320 mA in 4-step mode) Measured: 250mA stopped, 200 mA running fast.
    If powered directly from an Arduino output pin, the current provided will be far less.
  • Resistance : 30 Ω per coil winding from Red wire to any coil.
  • Step Angle 8-Step sequence (Internal Motor without reduction gears): 5.625° (64 steps per revolution)
  • Step Angle 4-Step sequence (Internal Motor without reduction gears): 11.25° (32 steps per revolution)
  • Gear Reduction ratio: 1 / 64:
    • 64*64 = 4096 steps per output shaft revolution in 8-step sequence.
    • 32*64 = 2048 steps per output shaft revolution in 4-step sequence.
    • Note: The Arduino “Stepper Library” runs in 4-step mode
  • No-Load Pull-Out Frequency : 800pps
  • No-Load Pull-In Frequency : 500pps
  • Pull-In Torque : ≥ 78.4mN.m
  • Wiring Instruction : A (Blue), B (Pink), C (Yellow), D (Orange), E (Red, Mid-Point)
  • Weight : 30g

Wiring diagram for this model unipolar 5 wire stepper motor:

  • Coil 1 = Blue / Pink wire
  • Coil 2 = Yellow / Orange wire
  • Red = Common (center tap)

ULN2003A driver boards

These are the two most common ULN2003A driver boards. You can use these boards to drive DC motors or unipolar stepper motors.

The advantage of the below board is that all 7 inputs (IN1..7) and all 7 outputs (A..G) of the ULN2003A are accessible.

Circuit

The 28BYJ-48 stepper motor plugs straight into the connector.

If you use a different stepper motor requiring an external power source you may need to wire differently like in the picture below. If the stepper motor vibrates instead of rotates, you may need to change the wiring sequence.

Example 1

Example 2

Connect a >10k Ohm potentiometer between +5V and GND with the slider connected to pin A0. This will be used to change the speed of the stepper motor.

Example 3

Using the Arduino stepper library.

4 Step Sequence: AB-BC-CD-DA
This is what the Arduino STEPPER Library uses.

The 8-step sequence uses only 1 coil on, then 2, then 1… etc.
8 Step Sequence: A – AB – B – BC – C – CD – D – DA – A

DRIVER
LED
LETTER
MOTOR WIREMOTOR WIRE COLORstepstepstepstepstepstepstepstep
4-STEPSEQUENCE1234
8-STEPSEQUENCE12345678
5red++++++++
D4orange111
C3yellow111
B2pink111
A1blue111

Example 4

Using the AccelStepper library we can accelerate and decelerate stepper motors.

Драйвер для управления шаговым двигателем

Драйвер – это устройство, которое связывает контроллер и шаговый двигатель. Для управления биполярным шаговым двигателем чаще всего используется драйверы L298N и ULN2003.

Работа двигателя в биполярном режиме имеет несколько преимуществ:

  • Увеличение крутящего момента на 40% по сравнению с униполярными двигателями;
  • Возможность применения двигателей с любой конфигурацией фазной обмотки.

Но существенным минусов в биполярном режиме является сложность самого драйвера. Драйвер униполярного привода требует всего 4 транзисторных ключа, для обеспечения работы драйвера биполярного привода требуется более сложная схема. С каждой обмоткой отдельно нужно проводить различные действия – подключение к источнику питания, отключение. Для такой коммутации используется схема-мост с четырьмя ключами.

Драйвер шагового двигателя на базе L298N

Этот мостовой драйвер управляет двигателем с током до 2 А и питанием до 46В. Модуль на основе драйвера L298N состоит из микросхемы L298N, системы охлаждения, клеммных колодок, разъемов для подключения сигналов, стабилизатора напряжения и защитных диодов.

Драйвер двигателя L298N

Драйвер шагового двигателя ULN2003

Шаговые двигателями с модулями драйверов на базе ULN2003 – частые гости в мастерских Ардуино благодаря своей дешевизне и доступности. Как правило, за это приходится платить не очень высокой надежностью и точностью.

Другие драйвера

Существует другой вид драйверов – STEP/DIR драйверы. Это аппаратные модули, которые работают по протоколу STEP/DIR для связи с микроконтроллером. STEP/DIR драйверы расширяют возможности:

  • Они позволяют стабилизировать фазные токи;
  • Возможность установки микрошагового режима;
  • Обеспечение защиты ключа от замыкания;
  • Защита от перегрева;
  • Оптоизоляция сигнала управления, высокая защищенность от помех.

В STEP/DIR драйверах используется 3 сигнала:

  • STEP – импульс, который инициирует поворот на шаг/часть шага в зависимости от режима. От частоты следования импульсов будет определяться скорость вращения двигателя.
  • DIR – сигнал, который задает направление вращения. Обычно при подаче высокого сигнала производится вращение по часовой стрелке. Этот тип сигнала формируется перед импульсом STEP.
  • ENABLE – разрешение/запрет работы драйвера. С помощью этого сигнала можно остановить работу двигателя в режиме без тока удержания.

Одним из самых недорогих STEP/DIR драйверов является модуль TB6560-V2. Этот драйвер обеспечивает все необходимые функции и режимы.

Схема подключения 3-хфазного драйвера с инверсией

Поставляемые компоненты










Электронные компоненты для разработки и производства. Харьков, Украина

радиошоп, radioshop, радио, радиодетали, микросхемы, интернет, завод, комплектующие, компоненты, микросхемы жки индикаторы светодиоды семисегментные датчики влажности преобразователи источники питания тиристор симистор драйвер транзистор, диод, книга, приложение, аудио, видео, аппаратура, ремонт, антенны, почта, заказ, магазин, интернет — магазин, товары-почтой, почтовые услуги, товары, почтой, товары почтой, каталог, магазин, Internet shop, база данных, инструменты, компоненты, украина, харьков, фирма Космодром kosmodrom поставщики электронных компонентов дюралайт edison opto светодиодное освещение Интернет-магазин радиодеталей г.Харьков CREE ATMEL ANALOG DEVICES АЦП ЦАП

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector