#59 สอนใช้งาน Arduino ควบคุมการหมุน สเต็ปมอเตอร์

• Arduino Uno R3 แบบ SMD เพิ่มพอร์ทขยาย พร้อมสาย USB Arduino Uno
• สายไฟจัมเปอร์ ผู้-เมีย ยาว 20cm. จำนวน 40 เส้น
• 5V 4-phase Stepper Motor+ Driver Board ULN2003

Stepper motor หรือ Stepping motor เป็นมอเตอร์ที่มีแกนขดลวดสำหรับสร้างขั้วสนามแม่เหล็กหลายแกน ต่างจากมอเตอร์ทั่วไปที่มีแค่ขดลวดพันทั้งหมด ทำให้สั่งงานควบคุมตำแหน่งการหมุนได้แม่นยำ โดยใช้การจ่ายไฟให้แท่งขดลวดแต่ละแท่งเพื่อให้เป็นแม่เหล็กชั่วคราวดูดแกนมอเตอร์ที่เป็นแม่เหล็กที่เคลื่อนที ทีละสเตป อุปกรณ์ที่ใช้สเตปเปอร์มอเตอร์

ลองดูภาพตัวอย่างการทำงานนี้

ตัวอย่างนี้ มีแกนขดลวดทองแดงอยู่ 4 แท่น ตรงกลางเป็นแม่เหล็กถาวรของแกนมอเตอร์       
ถ้าเราจ่ายไฟให้ขดลวดทองแดง จะกลายเป็นแม่เหล็กชั่วคราว ดูดกับแม่เหล็กของแกนมอเตอร์ ทำให้มอเตอร์เคลื่อนที่ ในรูปนี้เปิดไฟ/ปิดไฟให้ขดลวดทองแดง ทีละอันเรียงกันไปเป็นสเตป มอเตอร์ก็จะหมุนไปทีละสเตป มอเตอร์ก็จะหมุนไปทีละ 90 องศา


ถ้าจ่ายไฟให้แกนขดลวดทีละ 2 อัน แม่เหล็กแกนมอเตอร์จะมีแรงดึงแย่งกันระหว่างแกนขดลวด ทำให้มอเตอร์หมุนไป 45 องศา
จากนั้นปิดไฟแกนขดลวด ให้เลือเพียงด้านเดียว มอเตอร์ก็จะหมุนไปหาตัวที่เปิดไฟไว้ หมุนไปอีก 45 องศา วิธีนี้ก็จะควบคุมได้ทีละ 45 องศา ทำให้เรากำหนดตำแหน่งได้ละเอียดขึ้น

Step การหมุนของ Stepper Motor แบบหลัก ๆ 

1. Full Step 1เฟส

2. Full Step 2เฟส

3. Half Step 



วิธีการต่ออุปกรณ์ สอนใช้งาน Arduino ควบคุมการหมุน สเต็ปมอเตอร์ 

Arduino uno r3 -> Stepper motor

• GND -> -
• 5V -> +
• ขา8 -> IN1
• ขา9 -> IN2
• ขา10 -> IN3
• ขา11 -> IN4

1. การหมุนแบบ Full Step 1เฟส 

จ่ายไฟให้แกนขดลวดทีละแกน แกนแม่เหล็กจะวิ่งไปหาแกนขดลวดที่จ่ายไฟ ทำแบบนี้ไปทุกแกน มอเตอร์ก็จะหมุนไปทีละ 90 องศา



ให้ต่ออุปกรณ์ตามรูปด้านบน แล้ว อัพโหลดโค้ดด้านล่างลงบอร์ด Arduino

---

เปิด Serial Monitor ขึ้นมา กำหนดอัตราการส่งข้อมูลให้ตรงกับในโปรแกรม พิมพ์เลข 0 1 2 แล้วดูผลลัพธ์

 

จ่ายไฟให้แกนขดลวดทองแดงทีละ 2 ตัว มอเตอร์ก็จะหมุนไปทีละ 90 องศา เหมือนเดิม แต่จะหมุนเร็วและแรงขึ้น มากกว่าแบบ 1 เฟส

อัพโหลดโค้ดด้านล่างลงบอร์ด Arduino

---

ดูสอนวิธีใช้งาน Arduino บทต่อไป


#58 สอนใช้งาน Arduinoบันทึกข้อมูลเก็บไว้ใน บอร์ด Arduino EEPROM
#60 สอนใช้งาน Arduino IC 74HC165 1 ตัว ขยายขา Digital Input

หน้าหลักบทความสอน Arduino แบบย่อทั้งหมด