Schrittmotor 28BYJ-48 mit ULN2003 Treiberplatine
Autoren: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Einleitung
Bei demSchrittmotor 28BYJ-48 handelt es sich um einen Motor, der sich speziell für kleine Anwendungen mit dem Arduino-Board eignet. Die Besonderheit liegt darin, dass er ohne eine externe Spannungsversorgung betrieben werden kann. Der Motor entwickelt dabei ein relativ hohes Drehmoment. Dies wird durch ein Getriebe realisiert, welches innerhalb des Metallgehäuses vor dem eigentlichen Schrittmotor verbaut wurde. Dadurch wird es in dieser kompakten Bauweise überhaupt erst möglich, dass sich eine ganze Umdrehung der Antriebswelle auf 2048 Einzelschritte aufteilen lässt. Ein kleiner daraus resultierender Nachteil ist die langsame maximale Drehgeschwindigkeit.
Der Schrittmotor wird an die Motorsteuerungsplatine (ULN2003 Modul) angeschlossen. Diese versorgt den Motor mit ausreichend elektrischer Energie, damit die Leistung nicht von den digitalen Pins des Arduino-Boards aufgebracht werden muss. Die Steuerungsplatine gibt es in zwei Versionen, bei denen die seitlich angebrachten Pins entweder nach oben oder nach unten aus der Platine herausragen. Die Anschlussbelegung ist jedoch gleich.
Technische Daten
Anzahl Phasen | 4 |
Frequenz | 100 Hz |
Getriebe | 64:1 |
Schritte pro Umdrehung | 2048 |
Schrittweite | 5,625 °/64 (Halbschritt Modus) |
Drehmoment | 34.3 Nm |
Nennspannung | 5 V |
Stromaufnahme pro Spule | 100 mA |
Spulenwiderstand | 50 Ω |
Lautstärke | <40 dB |
Kabellänge | 24 cm |
Leehrlaufgeschwindigkeit | 17 UPM |
Außendurchmesser Motorgehäuse | 28 mm |
Abmessungen | ⌀28 mm x 19 mm (ohne Schaft) |
Gewicht | 30 g |
Pinbelegung
Pin | Belegung | Farbe |
---|---|---|
1 | Versorgungsspannung (VCC, 5 V) | Rot |
2 | Masse (GND) | Orange |
3 | Gelb | |
4 | Versorgungsspannung VCC | Pink |
5 | Versorgungsspannung VCC | Blau |
Ansteuerung
Die Steuerung von Schrittmotoren erfolgt über elektrische Impulse mit einer bestimmten Frequenz, Sequenz und Länge. So wird bestimmt wie schnell, wie viele Schritte und in welche Richtung der Schrittmotor sich drehen soll. Der Treiber übersetzt die Impulse vom Controller und versorgt den Schrittmotor mit Spannung.
Der Motor verfügt über 4 Drahtspulen, die nacheinander mit Strom versorgt werden, um die magnetische Motorwelle in Drehung zu versetzen. Bei der Vollschrittmethode werden bei jedem Schritt 2 der 4 Spulen mit Strom versorgt. Die Standard-Stepper-Bibliothek, die mit der Arduino IDE vorinstalliert ist, verwendet diese Methode. Das 28BYH-48-Datenblatt gibt an, dass die bevorzugte Methode zum Antreiben dieses Schrittmotors die Verwendung der Halbschrittmethode ist, bei der wir zuerst nur Spule 1, dann Spule 1 und 2 zusammen, dann nur Spule 2 usw. mit Strom versorgen. Mit 4 Spulen bedeutet 8 verschiedene Signale, wie in der Tabelle unten.
Schritt | IN1 | IN2 | IN3 | IN4 |
---|---|---|---|---|
1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
2 | 0 | 1 | 1 | 0 |
3 | 0 | 1 | 0 | 1 |
4 | 1 | 0 | 0 | 1 |
AusklappenStepper.h - Stepper library for Wiring/Arduino - Version 1.1.0 |
Demo
Videos
AusklappenWeitere Videos |
Hilfreiche Links
- Funduino Anleitung
- Arduino.cc: Stepper
- Arduino Reference: Stepper
- Moving the 28BYJ-48 Stepper Motor
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