Sketch de Arduino stepper
Los motores paso a paso están tomando cada vez más su posición en el mundo de la electrónica. Empezando por una cámara de vigilancia normal hasta una complicada máquina CNC/Robot, estos motores paso a paso se utilizan en todas partes como actuadores, ya que proporcionan un control preciso. En este tutorial vamos a aprender sobre el motor de paso más comúnmente / barato disponible 28-BYJ48 y cómo la interfaz con Arduino utilizando el módulo de paso ULN2003.
En el último proyecto, simplemente hemos interconectado el motor paso a paso con Arduino, donde se puede girar el motor paso a paso mediante la introducción del ángulo de rotación en el monitor de serie de Arduino. Aquí, en este proyecto, vamos a girar el motor paso a paso utilizando el potenciómetro y Arduino, como si se gira el potenciómetro en el sentido de las agujas del reloj, entonces el paso a paso girará en el sentido de las agujas del reloj y si se gira el potenciómetro en sentido contrario a las agujas del reloj, entonces girará en sentido contrario.
Bien, pues a diferencia de un motor de corriente continua normal este tiene cinco cables de todos los colores que salen de él y ¿por qué es así? Para entender esto primero debemos saber cómo funciona un motor paso a paso y cuál es su especialidad. En primer lugar, los motores paso a paso no giran, sino que dan pasos, por lo que también se conocen como motores paso a paso. Es decir, se mueven sólo un paso a la vez. Estos motores tienen una secuencia de bobinas presentes en ellos y estas bobinas tienen que ser energizadas de una manera particular para hacer que el motor gire. Cuando cada bobina se energiza, el motor da un paso y una secuencia de energización hará que el motor dé pasos continuos, haciéndolo girar. Echemos un vistazo a las bobinas presentes en el interior del motor para saber exactamente de dónde vienen estos cables.
Motor paso a paso bipolar
El orden de los pines, el nombre de los cables y el color de los mismos puede variar según el fabricante. Es necesario leer la hoja de datos o el manual para ver la correspondencia entre el color de los cables y el nombre de los pines. La imagen anterior también muestra las especificaciones de dos motores diferentes con diferentes nombres y colores de los cables.
La especificación del motor especifica el grado por paso (llamémosle DEG_PER_STEP). Dependiendo del método de control, los pasos por revolución (llamémosle STEP_PER_REVOLUTION) se calculan como en la siguiente tabla:
Arduino puede generar señales para controlar el motor paso a paso. Sin embargo, las señales de Arduino no tienen el suficiente voltaje y/o corriente que el motor paso a paso requiere. Por lo tanto, necesitamos un controlador de hardware entre Arduino y el motor paso a paso. El controlador hace dos trabajos:
¡Importante!: Por favor, no te preocupes por el orden de los cables del motor paso a paso en la imagen del diagrama de cableado anterior. Es sólo un ejemplo. El orden de los pines en los motores paso a paso puede variar entre los fabricantes. Asegúrese de que su cableado sigue la tabla de abajo.
Control de velocidad y dirección del motor paso a paso
Los motores paso a paso se controlan mediante impulsos eléctricos. El eje de estos motores gira en un ángulo fijo, de forma intermitente. Ahora bien, ¿cómo se controla su velocidad? Esta página ofrece una explicación sencilla de cómo controlar la velocidad de los motores paso a paso.
Los motores paso a paso son motores que giran en pasos fijos e intermitentes. El movimiento del segundero de un reloj analógico es un ejemplo familiar de esta característica en la práctica. El ángulo y la velocidad de rotación de los motores paso a paso pueden controlarse de forma sencilla y precisa mediante pulsos de entrada. Esta capacidad se utiliza en una amplia gama de equipos y dispositivos electrónicos.
Aunque son fáciles de controlar, los motores paso a paso no soportan bien los cambios bruscos de carga. Su diseño también los hace propensos a las vibraciones y al ruido. Sin embargo, estos defectos no son fatales y pueden superarse con un control adecuado.
Los motores paso a paso se controlan en bucle abierto. Esto significa que el control se realiza mediante el paso unidireccional de señales de comando desde el controlador de nivel superior al motor. Esto hace que el control de los motores paso a paso sea muy sencillo, eliminando la necesidad de sensores y retroalimentación.
Tilbakemelding
Este artículo incluye todo lo que necesitas saber sobre el control de un motor paso a paso con el controlador de motor paso a paso A4988 y Arduino. He incluido un diagrama de cableado, un tutorial sobre cómo establecer el límite de corriente y muchos códigos de ejemplo.
Aunque se puede utilizar este controlador sin una biblioteca de Arduino, le recomiendo que también eche un vistazo al código de ejemplo para la biblioteca AccelStepper al final de este tutorial. Esta biblioteca es bastante fácil de usar y puede mejorar en gran medida el rendimiento de su hardware.
Me gusta utilizar este controlador en combinación con un CNC-shield o una placa de expansión. Dicho escudo ya incluye condensadores y ofrece una manera fácil de seleccionar la resolución de microdirección. Hace que el cableado sea mucho más fácil y es una gran opción si necesitas una solución más permanente que una protoboard.
En el corazón del driver A4988 encontrarás un chip fabricado por Allegro MicroSystems: el A4988 DMOS Microstepping Driver with Translator and Overcurrent Protection. Este driver de motor integrado hace que la interconexión con un microcontrolador sea súper fácil, ya que sólo necesitas dos pines para controlar tanto la velocidad como la dirección del motor paso a paso.