Sterownik ULN2003 i silnik krokowy 28BYJ-48

Przedstawiony układ składający się z silnika krokowego, sterownika oraz Arduino pozwala na budowanie prostych konstrukcji elektromechanicznych.  Podstawową zaletą opisanego zestawu jest niski koszt silnika wraz ze sterownikiem. Do podłączenia poszczególnych elementów wystarczy kilka przewodów. Sterowanie prędkością obrotową wymaga dołączenia do układu potencjometru o wartości 10 kOhm. Zasilanie całości układu jest realizowane za pośrednictwem portu USB z komputera.

Oprócz wyszczególnionych powyżej cech zestaw ten posiada pewne wady.

  • Brak jest możliwości regulacji napięcia (prądu) silnika.
  • Do rozpoczęcia pracy układu wymagane jest wgranie oprogramowania do Arduino.
  • Pewnym mankamentem jest również przekładnia silnika krokowego wykonana z tworzywa sztucznego.

Parametry techniczne obu elementów przedstawiono poniżej.

Parametry techniczne silnika :

  • Silnik:
  • Napięcie zasilania ： 5VDC
  • Ilość faz:  4
  • Przekładnia: 1/64
  • Ilość kroków na obrót: 64
  • Kąt obrotu na jeden krok: 0,7
  • Częstotliwość: 100Hz
  • Rezystancja: 50Ω±7%(25℃)
  • Średnica silnika : 28mm
  • Odległość otworów mocujących: 35m
  • Model 28BYJ-48 – 5V

Parametry sterownika:

  • Napięcie zasilania: 5 – 12V
  • Diody LED: sygnalizacja działania
  • Max. natężenie prądu: 0.5A
  • Złącze dostosowane do silnika 28BYJ-48
  • Wymiary: 40x23mm

SILNIK KROKOWY 28BYJ-48 STEROWNIK ULN2003 ARDUINO

Rys.1 Silnik krokowy 28BYJ-48 sterownik ULN2003

Elementy konstrukcyjne różnych silników krokowych przedstawiają kolejne zdjęcia. Główne podzespoły to: wirnik, uzwojenie, przekładnia.

 uzwojenie wirnik silnik krokowy

Rys. 2 Cewki i wirniki

przekladnia silnik krokowy

Rys. 3 Przekładnie zębate

Moduł sterowania silnikiem krokowym został zbudowany z wykorzystaniem układu ULM2003. Oprócz układu scalonegu na płytce drukowanej znajdują się również diody świecące pozwalające na wizualizację impulsów elektrycznych wysyłanych do silnika. Przy niskiej częstotliwości działania (niska prędkość obrotowa) impulsy są widoczne na poszczególnych diodach. Przy dużych prędkościach wszystkie diody dla naszego wzroku widoczne są jako zapalone.

ULM2003

Rys. 4 Schemat układu ULM 2003 i podłączonego unipolarnego silnika krokowego

Uruchomiony zestaw prototypowy został pokazany na zdjęciu poniżej. Oprócz sterownika silnika krokowego oraz sterownika na zdjęciu widoczne jest również Arduino Mega R3 zasilane z portu USB. Dodatkowe elementy to potencjometr zamontowany w elemencie wydrukowanym na drukarce 3D oraz płytka za pośrednictwem której zostało wyprowadzone napięcie 5V do sterownika oraz potencjometru.

ULM2003 silnik krokowy 28BYJ-48 schemat

Rys. 5 Schemat montażowy

ULM2003 silnik krokowy 28BYJ-48

Rys. 6 Widok uruchomionego prototypu