28BYJ-48 步进电机
28BYJ-48 是一款常见的五线四相小型步进电机,广泛应用于 Arduino 、 STM32 等微控制器平台的教学和实验项目中。以下是对该电机的详细讲解,包括其结构、工作原理、控制方式以及控制原理图。
一、28BYJ-48 步进电机简介
型号 | 28BYJ48 |
---|---|
工作电压 | 5V |
直径 | 28mm |
减速比 | 1:64 |
驱动方式 | ULN2003 |
相电阻 | 50±10% |
步进角度 | 5.625°/64 |
型号含义:
- 28:电机的最大外径为 28 毫米
- B:表示步进电机(Stepper Motor)
- Y:表示永磁式(Permanent Magnet)
- J:表示减速型(Geared)
- 48:表示四相八拍
主要参数:
- 工作电压:5V
- 步进角度:5.625°/步(未减速)
- 减速比:1:64
- 每圈步数:512 步(8 拍模式)
二、结构与工作原理
28BYJ-48 是一种单极性五线四相步进电机,内部包含四个绕组(A、B、C、D),通过 ULN2003 驱动模块控制。电机的五根引线分别为:
- 红色:公共电源线(VCC)
- 蓝色、粉色、黄色、橙色:对应四个相位的控制线
电机内部通过齿轮减速机构实现高扭矩输出,适合低速精密控制。每次通电一个相位,电机转子会转动一个固定的角度,称为“步距角”。通过控制通电的相位顺序,可以实现电机的正转和反转。
三、控制方式
28BYJ-48 步进电机常用的控制方式有:
- 单相激励(Single-Coil Excitation):每次仅通电一个相位,功耗低,但扭矩小。
- 双相激励(Dual-Coil Excitation):每次同时通电两个相位,扭矩大,功耗高。
- 混合激励(Half-Step Excitation):交替进行单相和双相激励,步进角度减半,运行更平稳。
控制电机的转向只需改变相位的通电顺序。例如,顺时针顺序为 A→B→C→D,逆时针则为 D→C→B→A。
四、应用与注意事项
应用领域:
- 自动控制系统
- 打印机、绘图仪
- 机器人
- 摄像头云台
- 智能家居设备
注意事项:
- 确保电源电压稳定在 5V,防止电压波动影响电机性能。
- 控制信号的频率不宜过高,避免电机失步或过热。
- 在使用 ULN2003 驱动模块时,注意其最大电流限制,避免过载。
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