Свързване на стъпков мотор

Поредица от статии: Arduino Програмиране от земята # 8

Поредица от статии: Arduino, използването на стъпкови двигатели # 1

Ние сме свързани с нашите контролери обикновено dvigeteli DC. Те могат да бъдат използвани, например, за да се движат на мобилна платформа на колела или гъсенични вериги или за извършване на прости действия (като отваряне на врата или вдигане завеси). Това е само за регулиране на въртенето на двигателя може да бъде като им само определен напрежение. И ако, например, ще осигури 100% от мощността за секунда, не можем да бъдем сигурни, че през това време двигателя ще се обърне на вала, например, при 100 оборота в минута. След натоварването може да варира и sootvtetstvenno и скоростта на въртене в същото даден мощност. В случай на визуален контрол робот не е проблем - Видях, че роботът е преминал необходимото разстояние - заповяда да се спре. Но ние ветеринар Хоти го създадете автоматично устройство, което няма да rebovat posoyannogo внимание. Има няколко възможности:

Можете да използвате специални сензори (енкодери), които ще Gauvreau контролер колко революции са направени вала на двигателя. Тогава самият контролер ще спре мотора след желания брой обороти, независимо от натоварването на променяща се. Така че можем да бъдем сигурни, че нашият робот е направил правилния движение. То е конструирано така класически сервозадвижвания - те са като сензор извършва ротационно потенциометър (той ограничава ъгъла на завъртане) Това е само на такива метод ЕТ недостатъци на - все още можем само при управлението на захранването и изключване на захранването на времето. И ние може да управлява оборота не е много точен - двигателят, че ние забранено, но може в действителност все още е свободен венец. Високоскоростен мотор за контролера по време на реакционната шахта може да направи няколко допълнителни завои.

Ако, обаче, ние трябва да се осигури по-прецизен контрол на мотора, така че той е точният брой на навивките или включете фракции - тогава ние трябва да се използват стъпкови двигатели. С тяхна помощ, можете да направите много точни движения, тъй като въртенето на вала се контролира с точност до няколко градуса. Това дава възможност за такива двигатели ispolzvoat движения tochnyz - в машини с ЦПУ, 3D принтери и където възможностите серво не е достатъчно.

За разлика от задвижващия механизъм, който използва конвенционален DC двигател, дори с допълнителен сензор, ускоряващия мотор е конструиран първоначално по друга схема. Той не е имал една намотка, както и редица независими намотки. Освен това, за навиване ротора са разположени паралелно, но под ъгъл един към друг. постояннотоковото снабдяване с една от намотките причинява ротора да се върти под ъгъл и nebol'shchikh ostanvoitsya. Ако сега се изключи тока на първата намотка, и да представи на следващото - ротор povrenetsya друг оборот акция. А aodachi променливо напрежение между намотките ще доведе ротора да се върти, и в зависимост от честотата или тя ще изглежда като периодично въртене на вала на двигателя от определен ъгъл, или като непрекъсната ротация (в случай на висока честота на превключване на намотките). И тук ние kontrolliruem не само властта, но и точната скорост. И ние можем да се прецизира от ъгъла на въртене на двигателя и otanovit точно под определен ъгъл на въртене.

За разлика от традиционния DC двигател, стъпков двигател обикновено е от четири до шест жила за връзка. Ако четири кабела - ние bipolyaryny двигател. Две проводници са свързани към една и съща намотка, два - в друга.

Ако шестте проводници - това unipolyaryny двигател. Две жици са свързани към краищата на всяка намотка и един - в средата на него. Тези проводници са свързани към земята.

В сравнение с биполярно мотор, като връзка осигурява по-голяма скорост на въртене, но намалява въртящия момент. Ако е важно за нас е време, можете просто да не се свържете тези кабели, т.е. ние правим на еднополюсен мотор двуполюсния

По този начин връзката на двата варианта за стъпкови двигатели не се различават контролер - и там, и там ние ще се пуска два изхода за всяка намотка. Изберете желаната опция е необходимо само въз основа на типа на двигателя на разположение за нас и това, което е по-важно за нас - скоростта или въртящ момент на въртене?

Разбира се, ние можем ръчно да пишете код, че определен интервал ще се редуват при преминаване на ток през намотките и по този начин да управляваме нашия двигател. Но този код вече е писано за дълго време и е включена в стандартната изграждане Arduino IDE, просто свържете командата библиотека Stepper #include. Сега ние създаваме обект от тип степер и точка, към който е свързан с нашите криволичещи щифтове. За да направите това, ние трябва да посочите друга характеристика на стъпковия двигател - броя на стъпките за един оборот на вала. Standartyne двигатели, които са най-лесно да си купите, обикновено имат точност на позициониране, 1.8 °, или 3,6 °. Този ъгъл съответства на една стъпка, съответно, е необходимо за един оборот за изпълнение, съответно, 200 и 100 стъпки. Нека ни dvigetel изучаване на прецизност на 200 стъпки на оборот:

Тъй като контролът на стъпков мотор е само наличието или липсата на ток в намотките, а след това ние не трябва да се свържете изходите с контрол PWM. Достатъчно е да се използват само i1 и I2 щифтове. Логическата единица за оттегляне ще sootvtetstvovat номинално напрежение се прилага към единия край на намотката и нула - от друга. Logic нула - номинално напрежение при другия край на намотката и първата нула. По този начин всяка от двете намотки се контролира от един цифров изход.

Също така, контролерът двигател може да има независим контрол на всеки изход (т.е., когато една двойка от контролните терминали използва три цифрови изходи - две общи за независимо управление на всеки изходящ извод и стойност PWM за контролиране на приложеното напрежение). Тук ние уточни напълно независимо, напрежение (високо или ниско) и се доставя до всяка от краищата на намотката, т.е. всеки от двата намотките се контролира от два цифрови изхода

Окабеляване на този тип управление на двигателя:

И в действителност, а в друг случай, всяка намотка ще podpaptsya ток за време, достатъчно за извършване на една крачка от вала. След това, ток от първата намотка се отстранява и се подава към втория (за следващите стъпки), или тока, подаван към двете намотки (за спиране на вала в текущата позиция), или ток на двете намотки ще бъдат премахнати (за свободно въртене на вала) Честотата на превключване се регулира скорост. За промяна на честотата е Stepper.setSpeed ​​метод (скорост на междинно съединение); който установява за нашия конкретен скорост стъпков двигател (в об). В този случай, когато се обадите на този метод, двигателят започва да се върти в определен процент - ние просто зададете скоростта. За движение е необходимо да се използва метод Stepper.step (Int етапа). който указва на двигателя, за да се движи със стъпки, скорост на setSpeed ​​команда. Пример на двигателя, свързан с щифтове 4 и 7:

След зареждане на kontrorller свързан към него двигателя прави половин оборот при скорост 60 об / мин (около 1 / сек, т.е. половин оборот ще трябва 0,5 секунди), ограничителя за една секунда, след това със същата скорост на provernetsya половината завой в обратна посока.

Usityvat нужда, ние сме тук, не може пряко да се отрази на скоростта на въртене - само от честотата на стъпки. И ако за средни и големи скорости, не е толкова важно, а след това, за малки стойности на скоростта се вижда ясно прекъснато завъртане на вала. Например, когато зададената скорост на 1 оборот в минута на вала на двигателя няма да се върти бавно със скорост от 6 градуса в секунда. Той бързо се превръща 1,8 градуса, а след това да спре с една трета от секундата мс, след което включете още 1,8 градуса и т.н. Средната скорост е непостоянно стойност не е толкова забележимо, но чуват ясно и чести кликвания (с честота на превключване на намотките). Поради това, в случаите, когато имате нужда да се забави и плавно движение, използвайте стъпкови двигатели директно няма да работи - ще трябва да добавите редуктора или да използвате традиционните двигатели за постоянен ток.