- Stepper Motors:
- Menghitung Langkah per Revolusi untuk Motor Stepper:
- Mengapa begitu kita membutuhkan modul Driver untuk motor Stepper?
- Diagram Sirkuit untuk Memutar Motor Stepper menggunakan Potensiometer:
- Kode untuk Arduino Board:
- Kerja:
Motor stepper semakin mengambil posisinya di dunia elektronik. Mulai dari kamera Pengintai biasa hingga mesin / Robot CNC yang rumit, Motor Stepper ini digunakan di mana-mana sebagai aktuator karena memberikan pengendalian yang akurat. Dalam tutorial ini kita akan belajar tentang motor stepper 28-BYJ48 yang paling umum / murah tersedia dan bagaimana menghubungkannya dengan Arduino menggunakan modul stepper ULN2003.
Dalam proyek terakhir kami hanya Interfaced Stepper Motor dengan Arduino, di mana Anda dapat memutar motor stepper dengan memasukkan sudut rotasi di Monitor Serial Arduino. Disini pada proyek ini kita akan Memutar Motor Stepper dengan menggunakan Potensiometer dan Arduino, seperti jika anda memutar potensiometer searah jarum jam maka stepper akan berputar searah jarum jam dan jika anda memutar potensiometer berlawanan arah jarum jam maka akan berputar berlawanan arah jarum jam.
Stepper Motors:
Mari kita lihat motor Stepper 28-BYJ48 ini.
Oke, jadi tidak seperti motor DC normal yang satu ini memiliki lima kabel dengan semua warna mewah yang keluar darinya dan mengapa begitu? Untuk memahami hal ini, pertama-tama kita harus mengetahui bagaimana seorang stepper bekerja dan apa keahliannya. Pertama-tama motor stepper tidak berputar, mereka melangkah dan juga dikenal sebagai motor step. Artinya, mereka hanya akan bergerak satu langkah pada satu waktu. Motor ini memiliki urutan kumparan yang ada di dalamnya dan kumparan ini harus diberi energi dengan cara tertentu untuk membuat motor berputar. Ketika setiap kumparan diberi energi, motor mengambil langkah dan urutan energi akan membuat motor mengambil langkah terus menerus, sehingga membuatnya berputar. Mari kita lihat kumparan yang ada di dalam motor untuk mengetahui secara pasti dari mana kabel ini berasal.
Seperti yang Anda lihat, motor memiliki susunan koil 5-lead Unipolar. Ada empat kumparan yang harus diberi energi dalam urutan tertentu. Kabel Merah akan disuplai dengan + 5V dan empat kabel yang tersisa akan ditarik ke ground untuk memicu koil masing-masing. Kami menggunakan mikrokontroler seperti Arduino yang memberi energi pada kumparan ini dalam urutan tertentu dan membuat motor melakukan sejumlah langkah yang diperlukan.
Lantas sekarang, kenapa motor ini disebut 28-BYJ48 ? Serius !!! Saya tidak tahu. Tidak ada alasan teknis untuk motor ini dinamai demikian; mungkin kita harus menyelami lebih dalam. Mari kita simak beberapa data teknis penting yang didapat dari datasheet motor ini pada gambar di bawah ini.
Itu adalah kepala yang penuh dengan informasi, tetapi kita perlu melihat beberapa yang penting untuk mengetahui jenis stepper apa yang kita gunakan sehingga kita dapat memprogramnya secara efisien. Pertama kita tahu bahwa ini adalah motor Stepper 5V karena kita memberi energi pada kabel Merah dengan 5V. Kemudian, kita juga tahu bahwa itu adalah motor stepper empat fasa karena memiliki empat kumparan di dalamnya. Kini, rasio gir yang diberikan menjadi 1:64. Ini berarti poros yang Anda lihat di luar akan membuat satu putaran penuh hanya jika motor di dalam berputar sebanyak 64 kali. Ini karena roda gigi yang terhubung antara motor dan poros keluaran, roda gigi ini membantu dalam meningkatkan torsi.
Data penting lainnya yang perlu diperhatikan adalah Stride Angle: 5.625 ° / 64. Ini berarti motor saat beroperasi dalam 8 langkah urutan akan bergerak 5,625 derajat untuk setiap langkah dan akan membutuhkan 64 langkah (5,625 * 64 = 360) untuk menyelesaikan satu putaran penuh.
Menghitung Langkah per Revolusi untuk Motor Stepper:
Penting untuk mengetahui cara menghitung langkah per Revolusi untuk motor stepper Anda karena hanya dengan begitu Anda dapat memprogramnya secara efektif.
Di Arduino kita akan mengoperasikan motor dalam urutan 4 langkah sehingga sudut langkahnya akan menjadi 11,25 ° karena itu adalah 5,625 ° (diberikan dalam lembar data) untuk urutan 8 langkah itu akan menjadi 11,25 ° (5,625 * 2 = 11,25).
Langkah per revolusi = 360 / sudut langkah
Di sini, 360 / 11.25 = 32 langkah per revolusi.
Mengapa begitu kita membutuhkan modul Driver untuk motor Stepper?
Kebanyakan motor stepper hanya akan beroperasi dengan bantuan modul driver. Ini karena modul pengontrol (Dalam kasus kami Arduino) tidak akan dapat menyediakan arus yang cukup dari pin I / O-nya untuk motor beroperasi. Jadi kita akan menggunakan modul eksternal seperti modul ULN2003 sebagai driver motor stepper. Ada banyak jenis modul driver dan peringkat salah satunya akan berubah berdasarkan jenis motor yang digunakan. Prinsip utama untuk semua modul driver akan menjadi sumber / penyerap arus yang cukup agar motor dapat beroperasi.
Diagram Sirkuit untuk Memutar Motor Stepper menggunakan Potensiometer:
Diagram Rangkaian Pengendali Motor Stepper dengan Potensiometer dan Arduino terlihat di atas. Kami telah menggunakan motor Stepper 28BYJ-48 dan modul Driver ULN2003. Untuk memberi energi pada empat kumparan motor stepper kami menggunakan pin digital 8,9,10 dan 11. Modul driver didukung oleh pin 5V dari Arduino Board. Sebuah potensiometer terhubung ke A0 berdasarkan nilainya kita akan memutar motor Stepper.
Tapi, nyalakan pengemudi dengan catu Daya Eksternal saat Anda menghubungkan beberapa beban ke motor stepa. Karena saya hanya menggunakan motor untuk tujuan demonstrasi, saya telah menggunakan rel + 5V dari Arduino Board. Juga ingat untuk menghubungkan Ground of the Arduino dengan ground modul Driver.
Kode untuk Arduino Board:
Sebelum kita mulai memprogram dengan Arduino, mari kita pahami apa yang sebenarnya terjadi di dalam program. Seperti yang dikatakan sebelumnya kita akan menggunakan metode urutan 4 langkah jadi kita akan memiliki empat langkah yang harus dilakukan untuk membuat satu putaran lengkap.
|
Langkah |
Pin Energized |
Kumparan Berenergi |
|
Langkah 1 |
8 dan 9 |
A dan B |
|
Langkah 2 |
9 dan 10 |
B dan C |
|
LANGKAH 3 |
10 dan 11 |
C dan D |
|
LANGKAH 4 |
11 dan 8 |
D dan A |
Modul Driver akan memiliki empat LED yang dapat digunakan untuk memeriksa koil mana yang sedang diberi energi pada waktu tertentu. Video demonstrasi lengkap dapat ditemukan di akhir tutorial ini.
Dalam tutorial ini kita akan memprogram Arduino sedemikian rupa sehingga kita dapat memutar potensiometer yang terhubung ke pin A0 dan mengontrol arah motor Stepper. Program lengkap dapat ditemukan di akhir tutorial, beberapa baris penting dijelaskan di bawah ini.
Jumlah langkah per putaran untuk motor stepper kami dihitung menjadi 32; maka kita memasukkannya seperti yang ditunjukkan pada baris di bawah ini
# Tentukan LANGKAH 32
Selanjutnya Anda harus membuat contoh di mana kami menentukan pin yang telah kami hubungkan ke motor Stepper.
Stepper stepper (LANGKAH, 8, 10, 9, 11);
Catatan: Nomor pin sengaja dibuat acak menjadi 8,10,9,11. Anda harus mengikuti pola yang sama meskipun Anda mengganti pin yang menghubungkan motor Anda.
Karena kami menggunakan pustaka stepper Arduino, kami dapat mengatur kecepatan motor menggunakan baris di bawah ini. Kecepatan dapat berkisar antara 0 hingga 200 untuk motor stepper 28-BYJ48.
stepper.setSpeed (200);
Nah, untuk membuat motor bergerak satu langkah searah jarum jam kita bisa menggunakan baris berikut.
stepper.step (1);
Untuk membuat motor bergerak satu langkah berlawanan arah jarum jam kita bisa menggunakan baris berikut.
stepper.step (-1);
Dalam program kita, kita akan membaca nilai pin Analog A0 dan membandingkannya dengan nilai sebelumnya (Pval). Jika sudah meningkat kita pindah 5 langkah searah jarum jam dan jika diturunkan maka kita bergerak 5 langkah berlawanan arah jarum jam.
potVal = map (analogRead (A0), 0,1024,0,500); if (potVal> Pval) stepper.step (5); if (potVal
Kerja:
Setelah koneksi dibuat, perangkat keras akan terlihat seperti ini pada gambar di bawah.
Sekarang, unggah program di bawah ini ke Arduino UNO Anda dan buka monitor serial. Seperti yang telah dibahas sebelumnya, Anda harus memutar potensiometer untuk mengontrol putaran motor Stepper. Memutar searah jarum jam akan memutar motor stepper searah jarum jam dan sebaliknya.
Harap Anda memahami proyek tersebut dan menikmati membangunnya. Pekerjaan lengkap proyek ini ditunjukkan pada video di bawah ini. Jika Anda ragu mempostingnya di bagian komentar di bawah atau di forum kami.