Als je geïnteresseerd bent in robotica, elektronica of andere doe-het-zelfprojecten, ben je waarschijnlijk de 28BYJ-48 stappenmotor tegengekomen. Deze engine is een veelgebruikte optie vanwege de lage kosten en het gemak waarmee deze in verschillende soorten projecten kan worden geïntegreerd. In dit artikel gaan we je alle informatie geven die je nodig hebt over de 28BYJ-48, zijn kenmerken, hoe hij werkt en hoe je hem kunt bedienen, allemaal op een duidelijke en eenvoudige manier uitgelegd.
Behalve dat het een betaalbaar onderdeel is, is de 28BYJ-48 ideaal voor projecten die precisie in beweging vereisen, omdat hij een geïntegreerd verloopstuk heeft waardoor hij een hoger niveau van controle kan bieden, ondanks dat hij geen hoog koppel heeft. Deze motor is perfect voor het besturen van posities, het creëren van kleine robotprototypes of systemen die langzame en gecontroleerde bewegingen vereisen.
Wat is een 28BYJ-48 stappenmotor?
De 28BYJ-48 is een unipolaire stappenmotor die vooral opvalt door zijn verlaagde prijs en omdat hij een reductiebox heeft. Hoewel de elektrische eigenschappen niet indrukwekkend zijn, maakt het geïntegreerde verloopstuk het een zeer functionele optie in projecten waar precisie nodig is bij kleine bewegingen.
Een van de belangrijkste voordelen van deze motor is dat deze te vinden is in versies van 5V y 12V. Beide modellen zijn fysiek hetzelfde, maar op het motorlabel staat wat de nominale spanning is. De meest voorkomende modellen zijn die van 5V, die meestal rechtstreeks worden gebruikt met borden zoals Arduino.
Technische kenmerken van de 28BYJ-48
El 28BYJ-48 Het heeft een aantal kenmerken die het ideaal maken voor elektronica-hobbyistenprojecten:
- Assteekhoek: 0.087º/stap in halve stap-modus.
- Geïntegreerd verloopstuk 1/64wat dat betekent 4096 stappen Ze zijn nodig om één volledige omwenteling van de as te voltooien (in halve stapmodus).
- Nominale spanning: 5V o 12V, afhankelijk van het model.
- Spoelweerstand: 50 Ohms voor het 5V-model.
- Het maximale koppel, nadat het door het reductiemiddel is gegaan, is 0.3 kgf·cm.
- Maximale bedrijfsfrequentie: 100Hz, wat overeenkomt met ongeveer 1.5 omwentelingen per minuut.
28BYJ-48 stappenmotorbediening
Deze stappenmotor heeft vier fasen en wordt bestuurd door een controllercircuit dat elk van de spoelen achtereenvolgens activeert. Hij ULN2003 is de meest voorkomende driver die wordt gebruikt met de 28BYJ-48. Deze controller is verantwoordelijk voor het genereren van de stroom die nodig is om de motorspoelen te bekrachtigen, aangezien de uitgangen van microcontrollers zoals Arduino de noodzakelijke intensiteiten niet rechtstreeks kunnen verwerken.
De sleutel voor het goed functioneren van deze motor bevindt zich in de spoel activeringsvolgorde. Afhankelijk van de gevolgde volgorde kan meer of minder precisie in de beweging worden bereikt. Er zijn drie manieren om motorspoelen te activeren, elk met zijn voor- en nadelen:
- 1-fasevolgorde (Wave Drive)- Er wordt slechts één spoel tegelijk bekrachtigd, wat resulteert in een minimaal koppel maar toch energie bespaart. In deze modus zijn er 2048 stappen nodig om één ronde te voltooien.
- 2-fasensequentie (volledige stap): twee spoelen worden tegelijkertijd bekrachtigd, waardoor het koppel toeneemt, maar ook het energieverbruik. Net als bij de eenfasige reeks zijn er 2048 stappen nodig voor één volledige beurt.
- Halve stapreeks: In deze modus wisselt het tussen het tegelijkertijd opwekken van één en twee spoelen, waardoor een grotere precisie wordt bereikt, met 4096 stappen om één beurt te voltooien.
Aansluitschema
Om de 28BYJ-48 te gebruiken met een Arduino of een andere microcontroller, is het noodzakelijk om deze aan te sluiten op de ULN2003-bestuurdersbord. Dit bord heeft pinnen die eenvoudig op de motor kunnen worden aangesloten, waardoor fouten bij het aansluiten van de fasen worden vermeden.
De motor kan rechtstreeks vanuit het stopcontact worden gevoed. 5V van Arduino, voor het geval u de 5V-versie van de motor gebruikt. Bovendien moet u de pinnen aansluiten IN1, IN2, IN3 e IN4 van de controller tot de digitale pinnen van je Arduino.
Code om de 28BYJ-48 te besturen
De code om de 28BYJ-48 te besturen is vrij eenvoudig dankzij de bibliotheek Stepper.h beschikbaar in de Arduino-ontwikkelomgeving. Met deze bibliotheek kunt u eenvoudig programma's maken waarin u de richting en het aantal stappen kunt bepalen dat de motor moet uitvoeren.
Hier is een eenvoudig voorbeeld:
#erbij betrekken // Definieert het aantal stappen per rotatie: const int stepsPerRevolution = 2048; // Aansluitingen: // Pin 8 op IN1 op de ULN2003-driver // Pin 9 op IN2 op de ULN2003-driver // Pin 10 op IN3 op de ULN2003-driver // Pin 11 op IN4 op de ULN2003-driver // Maak een step-object om de stap 'myStepper' te noemen, let op de volgorde van de pinnen: Stepper myStepper = Stepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11); ongeldige setup() { myStepper.setSpeed(5); // Stel de snelheid in op 5 rpm Serial.begin(9600); // Start communicatie voor foutopsporing } void loop() {// Draai 1 omwenteling in één richting: Serial.println("met de klok mee"); mijnStepper.step(stappenPerRevolution); vertraging(500); // Draai 1 omwenteling in de tegenovergestelde richting: Serial.println("tegen de klok in"); mijnStepper.step(-stepsPerRevolution); vertraging(500); }
28BYJ-48 motortoepassingen
El 28BYJ-48 Het wordt in talloze toepassingen gebruikt vanwege zijn veelzijdigheid en lage kosten. Enkele van de meest voorkomende toepassingen zijn:
- Printers en scanners: waar nauwkeurige controle van de beweging vereist is, vooral bij de beweging van de print- of scankoppen.
- robotarmen: waarbij het nodig is dat een arm nauwkeurig beweegt om zichzelf in specifieke posities te positioneren.
- Domotica projecten: zoals automatische zonwering of slimme sloten die elektronisch worden aangestuurd.
- Positioneringssystemen: zoals zonnepanelen die het pad van de zon volgen.
Voor- en nadelen
De 28BYJ-48 heeft verschillende voordelen die hem vooral nuttig maken in amateurelektronicaprojecten:
- Goedkoop: De prijs is zeer betaalbaar.
- precisie: Dankzij het verloopstuk bereikt hij een nauwkeurigheid van 0.087° per stap (in halve stap-modus).
- Makkelijk te gebruiken: Het kan eenvoudig worden bestuurd met een microcontroller en de ULN2003-controller.
Het heeft echter ook bepaalde nadelen:
- beperkte snelheid: De versnellingsbak beperkt de snelheid van de motor, wat een probleem kan zijn bij toepassingen die snelle bewegingen vereisen.
- Beperkt koppel: Hoewel de reductor het koppel verbetert, is het nog steeds een vrij zwakke motor vergeleken met andere grotere modellen.
Kortom, als u op zoek bent naar een stappenmotor voor uw elektronicaprojecten, dan is de 28BYJ-48 een sterk aanbevolen optie. De lage prijs en het gebruiksgemak maken het een van de beste opties om aan de slag te gaan in de wereld van stappenmotoren. Bovendien is de nauwkeurigheid, ook al is hij niet erg krachtig, voldoende voor de meeste robotica-projecten, positionering of toepassingen in huis waarbij bewegingscontrole belangrijker is dan snelheid en koppel.