ULN2003 28BYJ-48 Step Motor Sürücü Kartı

ULN2003 28BYJ-48 Step Motor Sürücü Kartı; özellikle 28BYJ-48 redüktörlü step motorların Arduino, ESP32, STM32 ve benzeri mikrodenetleyicilerle kontrol edilmesini kolaylaştıran motor sürücü modülüdür.

Kart üzerinde bulunan ULN2003 Darlington transistör sürücü entegresi, mikrodenetleyiciden gelen düşük akımlı kontrol sinyallerini kullanarak step motor bobinlerinin anahtarlanmasını sağlar. Bu sayede motor, mikrodenetleyici GPIO pinlerine doğrudan bağlanmadan güvenli ve kontrollü şekilde sürülebilir.

Teknik Özellikler

• Sürücü Entegresi: ULN2003
• Ürün Tipi: Step Motor Sürücü Kartı
• 28BYJ-48 Step Motor ile Uyumludur
• 4 Faz Step Motor Kontrolü İçin Uygundur
• Kontrol Girişleri: IN1, IN2, IN3, IN4
• Motor Bağlantısı: 5 Pin Konnektör
• Harici Motor Besleme Girişi
• Darlington Transistör Çıkış Yapısı
• Endüktif Yükler İçin Dahili Koruma Diyotları
• Arduino, ESP32 ve STM32 ile Kullanılabilir
• Tam Adım ve Yarım Adım Kontrolüne Uygun

Not: Kartın besleme gerilimi kullanılan step motorun nominal çalışma gerilimine göre seçilmelidir. 5V 28BYJ-48 motor kullanılıyorsa motor beslemesinin de uygun 5V kaynaktan sağlanması önerilir.

ULN2003 Sürücü Entegresi

ULN2003, içerisinde birden fazla Darlington NPN transistör sürücü kanalı bulunan entegredir. Step motor bobinleri gibi mikrodenetleyici GPIO pinlerinin doğrudan süremeyeceği yüklerin kontrol edilmesinde yaygın olarak kullanılır.

Mikrodenetleyici yalnızca ULN2003 kartının girişlerini kontrol eder. Motor bobinlerinin çektiği akım ise sürücü entegresi üzerinden anahtarlanır.

28BYJ-48 Step Motor ile Kullanım

ULN2003 sürücü kartı özellikle 5 kablolu ve 4 fazlı 28BYJ-48 step motorlarla birlikte kullanılmak üzere yaygın şekilde tercih edilir.

28BYJ-48 motorun konnektörü kart üzerindeki 5 pinli motor soketine doğrudan bağlanabilir. Mikrodenetleyici tarafında ise IN1, IN2, IN3 ve IN4 girişleri kullanılır.

Bağlantı ve Programlama

Yaygın ULN2003 step motor sürücü kartlarında aşağıdaki bağlantılar bulunur:

• IN1: Motor 1. faz kontrol girişi
• IN2: Motor 2. faz kontrol girişi
• IN3: Motor 3. faz kontrol girişi
• IN4: Motor 4. faz kontrol girişi
• VCC / +: Motor besleme girişi
• GND / -: Toprak bağlantısı
• 5 Pin Motor Soketi: 28BYJ-48 motor bağlantısı

Motorun hareket edebilmesi için IN1-IN4 girişlerinin belirli bir sıra ile HIGH ve LOW yapılması gerekir.

Tam Adım Kontrolü

Step motor bobinleri tam adım sürme dizisine göre sırayla enerjilendirilebilir. Bu yöntemle motor belirli adım sayısı kadar kontrollü olarak hareket ettirilebilir.

Dönüş yönünü değiştirmek için fazların sürülme sırası ters çevrilir.

Yarım Adım Kontrolü

Yarım adım sürme yöntemi kullanıldığında motor daha küçük açısal adımlarla hareket ettirilebilir. Bu yöntem daha akıcı ve daha hassas hareket elde edilmesini sağlayabilir.

28BYJ-48 motorlarda yarım adım sürme özellikle hassas konumlandırma gereken projelerde yaygın olarak kullanılır.

Arduino ile Kullanım

ULN2003 sürücü kartı Arduino Uno, Nano, Mega ve diğer Arduino uyumlu kartlarla kolayca kullanılabilir.

Örneğin kart üzerindeki IN1-IN4 girişleri Arduino'nun dört dijital çıkışına bağlanabilir. Arduino üzerinden uygun faz sıralaması oluşturularak motorun:

• Dönüş yönü
• Dönüş hızı
• Adım sayısı
• Dönüş açısı

kontrol edilebilir.

Arduino IDE üzerinde Stepper veya AccelStepper gibi uygun kütüphaneler kullanılabilir.

ESP32 ile Kullanım

ESP32 GPIO pinleri ULN2003 kartının kontrol girişlerine bağlanarak 28BYJ-48 motor kontrol edilebilir.

Motorun güç ihtiyacı ESP32 GPIO pinlerinden karşılanmamalıdır. Motor için uygun harici besleme kullanılmalı ve ESP32 ile ULN2003 kartının GND bağlantıları ortaklanmalıdır.

STM32 ile Kullanım

STM32 tabanlı projelerde dört GPIO çıkışı kullanılarak ULN2003 kartının IN1-IN4 girişleri kontrol edilebilir. Timer tabanlı yazılım kullanılarak düzenli adım zamanlaması oluşturulabilir.

Neden Motor Doğrudan GPIO'ya Bağlanmaz?

28BYJ-48 gibi step motorların bobinleri, mikrodenetleyici GPIO pinlerinin güvenli şekilde sağlayabileceğinden daha fazla akım çeker.

Motorun doğrudan GPIO pinine bağlanması mikrodenetleyiciye zarar verebilir. ULN2003 kartı motor bobinlerini sürmek için gerekli güç anahtarlama katını sağlar.

Endüktif Yük Koruması

Motor bobinleri endüktif yüklerdir. Bobin akımı kesildiğinde ters yönde yüksek gerilim darbeleri oluşabilir.

ULN2003 içerisinde bu tür endüktif gerilim darbelerinin sınırlandırılmasına yardımcı olan dahili koruma diyotları bulunur.

LED Göstergeler

Birçok ULN2003 28BYJ-48 sürücü kartında IN1-IN4 kanallarının durumunu gösteren LED'ler bulunur.

Bu LED'ler motor sürme sırasını görsel olarak takip etmeyi ve devre testini kolaylaştırabilir. LED sayısı ve kart tasarımı üreticiye göre değişebilir.

Harici Besleme Kullanımı

Motor beslemesinin doğrudan mikrodenetleyici kartından alınması yerine yeterli akım sağlayabilen harici bir güç kaynağı kullanılması özellikle daha kararlı çalışma sağlar.

Harici besleme kullanıldığında:

• Motor sürücünün VCC girişine uygun motor gerilimi uygulanır
• Motor sürücü GND'si güç kaynağı GND'sine bağlanır
• Mikrodenetleyici GND'si sürücü kartının GND'si ile ortaklanır

Motor Dönmüyor, Sadece Titriyorsa

Motor yalnızca titreşiyor ancak düzgün şekilde dönmüyorsa en sık karşılaşılan nedenlerden biri yanlış faz sıralamasıdır.

Kontrol edilmesi gerekenler:

• IN1-IN4 bağlantı sırası
• Yazılımdaki faz dizilimi
• Motor besleme gerilimi
• GND bağlantısı
• Motor konnektörünün doğru takılması
• Adım hızının çok yüksek olup olmadığı

Motor Hız Kontrolü

ULN2003 kartı motorun hızını kendi başına belirlemez. Dönüş hızı mikrodenetleyicinin fazları hangi sıklıkla değiştirdiğine bağlıdır.

Adımlar daha hızlı uygulanırsa motor daha hızlı döner. Ancak motorun mekanik kapasitesinin üzerinde hız verilmesi adım kaçırmaya veya motorun durmasına neden olabilir.

Dönüş Yönü Kontrolü

Step motorun dönüş yönü fazların sürülme sırası değiştirilerek kontrol edilir.

Örneğin bir faz dizilimi saat yönünde hareket oluşturuyorsa aynı dizinin ters sırayla uygulanması motoru saat yönünün tersine döndürebilir.

Bağlantı ve Kullanımda Dikkat Edilmesi Gerekenler

• ULN2003 kartı motor sürücü katı olarak kullanılmalıdır
• Motor doğrudan mikrodenetleyici GPIO pinlerine bağlanmamalıdır
• 28BYJ-48 motor kart üzerindeki 5 pinli sokete doğru yönde takılmalıdır
• IN1-IN4 girişleri doğru sırayla bağlanmalıdır
• Motorun nominal besleme gerilimine uygun güç kaynağı kullanılmalıdır
• Mikrodenetleyici ve sürücü kartının GND bağlantıları ortak olmalıdır
• Adım hızı çok yüksek seçilmemelidir
• Motor titreşiyorsa faz sıralaması kontrol edilmelidir
• Motor beslemesinin yeterli akımı sağlayabildiğinden emin olunmalıdır

Kullanım Alanları

• 28BYJ-48 step motor kontrolü
• Arduino projeleri
• ESP32 projeleri
• STM32 uygulamaları
• Robotik sistemler
• Mini otomasyon mekanizmaları
• Döner platform projeleri
• Kamera ve sensör hareket sistemleri
• Gösterge ve ibre mekanizmaları
• Mini vana kontrol sistemleri
• Hobi ve model uygulamaları
• Elektronik eğitim ve deney projeleri

Paket İçeriği

• 1 Adet ULN2003 28BYJ-48 Step Motor Sürücü Kartı