Điều Khiển Động Cơ Bước 28BYJ-48 Bằng Driver ULN2003 & Arduino

Động cơ bước 28BYJ-48 là một động cơ được sử dụng rộng rãi và ứng dụng trong trong nhiều dự án cũng như là vật dụng hàng ngày, có thể kế đến: cánh tay Robot 4 bậc, máy in 3D, đầu DVD… Thông qua, bài viết các bạn sẽ nắm rõ hơn về nguyên lý hoạt động cũng như cấu tạo của động cơ bước.

Để tạo động lực cho Team Arduino ra nhiều bài viết chất lượng hơn, các bạn có thể ủng hộ mình bằng cách Donate qua MoMo, Ngân hàng, Paypal…Nhấn vào link bên dưới nhé.

Để xoay động cơ bước 28BYJ-48, ta cần cung cấp các xung điều khiển theo thứ tự đúng cho từng cuộn dây, tạo ra một chu kỳ xoay bước. Mỗi lần tín hiệu điều khiển thay đổi, động cơ sẽ xoay một bước, điều này cho phép kiểm soát chính xác vị trí và hướng xoay của động cơ.

Động cơ bước 28BYJ48 có 64 bước mỗi vòng xoay. Vì vậy để xoay đủ một vòng ta cần cung cấp 64 xung điều khiển.

Bằng cách điều khiển tần số và thứ tự của các xung, ta có thể xoay động cơ bước 28BYJ-48 theo các bước cụ thể và kiểm soát vị trí và tốc độ quay của nó.

Động cơ bước 28BYJ-48 là một loại động cơ bước unipolar 4 dây được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng Arduino và các dự án điện tử. Động cơ này hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ, trong đó một dòng điện được cấp vào các cuộn dây và tạo ra các lực điện từ để xoay các bước của động cơ.

Động cơ bước 28BYJ-48 có 5 dây điều khiển, trong đó có 4 dây dùng để điều khiển cuộn dây (Coil1, Coil2, Coil3, Coil4) và 1 dây chung (COM).

Để điều khiển động cơ bước 28BYJ48, ta sử dụng một driver động cơ như ULN2003 hoặc L293D. Driver này có nhiệm vụ cung cấp dòng điện và chuyển đổi các tín hiệu điều khiển từ Arduino để xoay các bước của động cơ.

Dưới đây là sơ đồ chân (Pinout) của động cơ bước 28BYJ-48 khi nhìn từ phía trước, với các chân (Coil1, Coil2, Coil3, Coil4) là các chân điều khiển của các cuộn dây và chân COM là dây chung.

Để điều khiển động cơ bước, chúng ta cần kết nối các chân (Coil1, Coil2, Coil3, Coil4) với driver động cơ hoặc các chân điều khiển của Arduino để cung cấp tín hiệu điều khiển và dòng điện cần thiết.

Động cơ bước 28BYJ-48 có một hệ thống giảm tốc bên trong, được gọi là hệ thống hạt nhỏ (small gear train). Hệ thống này bao gồm một số bánh răng (gears) được kết nối với rotor của động cơ bước. Mỗi bánh răng trong hệ thống có một số lượng răng khác nhau.

Đối với động cơ bước 28BYJ48, gear reduction ratio được xác định là 1/64. Điều này có nghĩa là mỗi lần động cơ thực hiện một bước (step), rotor sẽ quay một góc nhỏ, tương ứng với 1/64 của một vòng quay.

Khi áp dụng xung điều khiển (pulse control) cho động cơ bước, điện thế và dòng điện được cung cấp đến các cuộn dây trong động cơ để tạo ra lực elektromagnet, đẩy rotor tiến một bước. Với mỗi bước, rotor quay một góc nhỏ được quy định bởi gear reduction ratio 1/64.

Gear reduction ratio của động cơ bước 28BYJ-48 giúp tăng lực xoắn (torque) và giảm tốc độ quay của động cơ. Nên động cơ bước này thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác và lực xoắn cao.

Động cơ bước 28BYJ-48 có mức tiêu thụ công suất tương đối thấp. Công suất tiêu thụ của động cơ phụ thuộc vào điện áp được cấp và dòng điện chạy qua động cơ.

Với điện áp hoạt động thông thường là 5V, động cơ bước 28BYJ48 tiêu thụ khoảng 50mA đến 70mA khi hoạt động với tốc độ có tải. Đây là mức tiêu thụ công suất khá thấp, cho phép động cơ hoạt động ổn định và không gây quá tải cho nguồn.

Tuy nhiên, khi động cơ đang chạy ở chế độ không tải (idle), nghĩa là không có tải trọng hoặc không có xung điều khiển, công suất tiêu thụ sẽ thấp hơn. Trong trạng thái này, động cơ có thể tiêu thụ từ 10mA đến 20mA dòng điện, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể.

Do đó, động cơ bước 28BYJ-48 được coi là tiết kiệm năng lượng và phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu tiêu thụ công suất thấp, như trong các thiết bị di động, mạch điều khiển, và các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất năng lượng cao.

Xem hướng dẫn chi tiết tại đây: Điều khiển động cơ bước 28BYJ-48 bằng Driver ULN2003 & Arduino

• Điều khiển động cơ bước Stepper Motor bằng IC L293D và Arduino
• Điều khiển động cơ DC, Stepper Motor và Servo bằng Motor Shield L293D & Arduino
• Điều khiển động cơ DC bằng IC L293D và Arduino
• Điều khiển động cơ bước (Step Motor) bằng Module L298N và Arduino
• Giao tiếp Module điều khiển động cơ DC L298N với Arduino