Động cơ bước 5V: 28BYJ-48, motor bước mini, dòng tiêu thụ và cách chọn driver

Động cơ bước 5V là nhóm motor bước chạy trực tiếp từ nguồn 5 V: cổng USB, sạc dự phòng, bộ pin vài viên hoặc nguồn chung của mạch vi điều khiển. Đại diện quen thuộc nhất là 28BYJ-48 có hộp số nhựa, bên cạnh đó là các motor bước mini đường kính 10–20 mm và motor bước tuyến tính nhỏ dùng trong ống kính, cơ cấu trượt của ổ đĩa quang. Điểm chung của chúng là dòng nhỏ, mô-men nhỏ, điện trở cuộn dây đủ lớn để 5 V không làm cháy cuộn.

Chọn đúng động cơ bước 5V không khó nếu nắm được vài con số thật: tỉ số hộp số không tròn 64, dòng mỗi pha khoảng 0,1 A, tốc độ trục ra chỉ trên dưới 15 vòng/phút, và driver phải còn làm việc ở điện áp thấp. Phần dưới đây đi qua thông số, cách tính dòng và nguồn, cách chọn driver, motor bước mini và tuyến tính, cùng lý do không nên ép motor bước lai cỡ lớn chạy 5 V.

1. Động cơ bước 5V là gì, gồm những loại nào

Con số 5 V trên tem nghĩa là cấp thẳng 5 V vào cuộn dây (qua công tắc bán dẫn) mà dòng tự giới hạn bởi điện trở cuộn, không cần driver băm dòng. Điều này khác hẳn motor bước lai size 42, 57: các motor đó ghi điện áp định danh chỉ 2–4 V nhưng luôn chạy với nguồn 12–48 V qua driver giới hạn dòng, như đã giải thích ở bài động cơ bước 24V. Vì vậy, khi nói "động cơ bước 5V", người ta gần như luôn nói về bốn nhóm sau.

a. Motor bước giảm tốc 28BYJ-48 (và 24BYJ-48)

Thân tròn đường kính 28 mm (bản 24BYJ là 24 mm), rotor nam châm vĩnh cửu, 5 dây đơn cực với dây đỏ là điểm chung, phía trước là hộp số bánh răng nhựa nhiều cấp. Trục ra Ø5 mm vát hai mặt, khối lượng khoảng 35 g. Loại này dùng nhiều trong cánh đảo gió máy lạnh, rèm tự động, mô hình, đồ chơi khoa học và bài học lập trình.

b. Motor bước mini 10–20 mm

Động cơ bước nam châm vĩnh cửu cỡ rất nhỏ, thường 2 pha 4 dây lưỡng cực, góc bước 18° (20 bước mỗi vòng). Một mẫu 10 mm thông dụng có điện trở cuộn khoảng 20 Ω, điện áp làm việc 3,5–5 V; mẫu 20 mm có cuộn khoảng 15 Ω, chạy 3–4,5 V với dòng khoảng 0,3 A. Chúng xuất hiện trong ống kính zoom, cơ cấu lấy nét, khóa điện tử, thiết bị y tế cầm tay.

c. Motor bước tuyến tính nhỏ có vít me

Là motor bước mini 15–20 mm mà trục chính là một đoạn vít me, kèm đai ốc trượt trên thanh dẫn hướng. Cơ cấu đẩy đầu đọc của ổ DVD là ví dụ điển hình. Hành trình thường vài chục mm, lực đẩy nhỏ, đổi lại độ phân giải mỗi bước rất mịn.

d. Motor bước nam châm vĩnh cửu 35–42 mm bản 5 V

Các mã 35BYJ, 42BYJ có bản cuộn dây 5 V, mô-men lớn hơn 28BYJ-48 nhưng ít gặp hơn trong các dự án dùng USB. Cấu tạo, góc bước 7,5°/15° và ứng dụng của nhóm này đã có ở bài động cơ bước nam châm vĩnh cửu, nên ở đây chỉ tập trung vào ba nhóm đầu.

2. Thông số thật của động cơ bước 28BYJ-48 bản 5V

Bảng dưới lấy theo datasheet gốc của bản 5 V. Các thông số tần số tính theo xung nửa bước (kích từ 1-2 pha), vì góc bước 5,625° ghi trên datasheet chính là góc nửa bước của rotor.

• Mô-men 34,3 mN·m là mức tối thiểu đo ở 120 Hz; càng chạy nhanh mô-men càng tụt, gần 1.000 Hz chỉ còn đủ quay không tải.
• Có hàng trôi nổi đo điện trở cuộn thấp hơn 50 Ω khá nhiều, nên dòng và nhiệt cao hơn bảng; đo lại trước khi tính nguồn.
• Số liệu chỉ đúng với bản 5 V; bản 12 V có cuộn dây khác hoàn toàn (mục 3).

Vì sao tỉ số hộp số là 63,684 chứ không phải 64

Hộp số gồm bốn cặp bánh răng với số răng 32/9, 22/11, 26/9 và 31/10. Nhân lại: 32 × 22 × 26 × 31 / (9 × 11 × 9 × 10) = 567.424 / 8.910 ≈ 63,684. Do đó một vòng trục ra cần 64 × 63,684 ≈ 4.075,8 nửa bước (≈ 2.037,9 bước đủ), không phải 4.096 hay 2.048 như nhiều tài liệu vẫn ghi.

Sai số 0,5% nghe nhỏ nhưng cộng dồn theo từng vòng: mỗi vòng dư khoảng 1,8°. Với kim phút đồng hồ quay 24 vòng mỗi ngày, sau một ngày kim lệch khoảng 43°, tức hơn 7 phút. Với bàn xoay chụp ảnh 360° hay cơ cấu đếm vòng, sai số này đủ làm lệch vị trí rõ rệt. Cách xử lý:

• Tính vị trí bằng số thực rồi làm tròn ở mỗi lần ra lệnh (vị trí đích = góc × 4.075,77 / 360), thay vì cộng dồn một số bước nguyên cố định cho mỗi vòng.
• Với chuyển động lặp vô hạn, gắn thêm một cảm biến gốc (công tắc, cảm biến Hall, cảm biến quang) để hiệu chỉnh mỗi vòng hoặc mỗi ngày.
• Một số lô hàng, nhất là bản 12 V, lại dùng hộp số đúng 64:1 (2.048 bước đủ mỗi vòng). Cách chắc chắn nhất là cho chạy 10 vòng theo con số giả định rồi đo độ lệch.

Thứ tự khai báo chân, chương trình mẫu với ULN2003 và thư viện AccelStepper đã có ở bài động cơ bước Arduino; phần dưới chỉ bàn các vấn đề điện, nguồn và chọn linh kiện.

3. Động cơ bước 28BYJ-48 bản 5V và bản 12V khác nhau thế nào

Hai bản giống hệt nhau về vỏ, hộp số, giắc cắm; khác nhau ở số vòng và cỡ dây quấn. Khi tem đã mờ, cách nhận biết duy nhất là đo điện trở từ dây đỏ tới một dây pha.

• Module ULN2003 đi kèm thường ghi "5–12 V": đó là dải của mạch, không phải của motor. Cắm motor 5 V vào nguồn 12 V là lỗi gây nóng, cháy cuộn phổ biến nhất.
• Motor 12 V cấp 5 V vẫn quay nhưng mô-men giảm theo dòng, dễ trượt bước với tải chỉ vài chục gam.
• Nguồn chính là 12 V (máy lạnh, tủ điện, ắc quy) thì nên chọn bản 12 V thay vì hạ áp xuống 5 V.

Nếu cần 28BYJ-48 nhanh và khỏe hơn, có thể cắt đường mạch trên nắp nhựa để biến nó thành motor lưỡng cực rồi chạy bằng driver giới hạn dòng ở điện áp cao hơn. Thao tác này và cách đấu với cầu H đã trình bày ở bài động cơ bước L298; nếu dùng driver kiểu StepStick như A4988 thì nhớ rằng mạch này cần tối thiểu 8 V, không chạy được với nguồn 5 V.

4. Dòng tiêu thụ và công suất của động cơ bước 5V

Với motor bước 5 V chạy kiểu cấp thẳng, dòng mỗi pha chỉ do điện trở cuộn quyết định: I = U / R. Tổng dòng phụ thuộc chế độ kích từ, tức số pha đóng cùng lúc.

• ULN2003 là transistor Darlington, sụt áp khoảng 0,9 V ở 100 mA (tối đa 1,1 V). Cuộn chỉ nhận khoảng 4,1 V nên dòng thực tế còn khoảng 80 mA và mô-men giảm theo; mảng MOSFET cùng chân như TPL7407L giảm sụt áp còn vài trăm mV.
• Đèn LED báo pha trên module tốn thêm vài mA mỗi kênh.
• Dòng khởi động gần như bằng dòng chạy (motor bước không có dòng mở máy lớn như motor DC), nhưng nguồn vẫn cần dự phòng 30–50%.

Ngắt cuộn dây khi đứng yên

Hộp số 1/64 có ma sát lớn (datasheet ghi mô-men ma sát 600–1.200 gf·cm), nên phần lớn ứng dụng nhẹ như xoay rèm, quay kim, mở van nhỏ không cần giữ dòng khi dừng. Đưa cả bốn ngõ ra về mức thấp ngay sau khi tới đích sẽ đưa dòng nghỉ về gần 0, motor nguội hẳn. Trước lần chạy kế tiếp, bật lại cuộn ở đúng pha cuối cùng để rotor không nhảy bước. Với tải có xu hướng tự quay ngược (trục đứng, lò xo), phải kiểm tra lại xem ma sát hộp số có đủ giữ không.

5. Cấp nguồn cho động cơ bước 5V: USB, sạc dự phòng, pin

Ưu điểm lớn nhất của động cơ bước 5V là dùng chung nguồn với vi điều khiển. Nhưng mỗi kiểu nguồn có giới hạn riêng mà người làm dự án hay bỏ qua.

Cổng USB của máy tính

USB 2.0 cấp tối đa 500 mA, USB 3.x là 900 mA. Board Arduino Uno còn có cầu chì tự phục hồi 500 mA trên đường USB. Trừ khoảng 50 mA cho board, một cổng USB 2.0 nuôi được tối đa hai 28BYJ-48 chạy bước đủ 2 pha cùng lúc, và chỉ khi không có tải nào khác như màn hình hay module Wi-Fi. Khi vượt mức, điện áp sụt, board bị reset hoặc máy tính ngắt cổng. Với ba motor trở lên, dùng sạc 5 V 2 A riêng cho module driver và nối chung GND.

Sạc điện thoại và nguồn USB-C

Cốc sạc 5 V 2 A hay 3 A là nguồn rẻ và ổn định nhất cho cụm 3–6 motor 28BYJ-48. Cổng USB-C không có thỏa thuận PD vẫn cấp 5 V với dòng tối đa 1,5 A hoặc 3 A tùy thiết bị nguồn quảng bá. Nếu dự án cần 9 V hay 12 V (motor bản 12 V, motor đã chuyển sang lưỡng cực), có thể dùng mạch kích PD (PD trigger) để xin điện áp cao hơn từ cốc sạc USB-C có hỗ trợ.

Sạc dự phòng tự tắt giữa chừng

Đây là lỗi rất hay gặp với rèm, máy cho cá ăn hay bàn xoay chạy bằng sạc dự phòng: motor quay xong, cuộn được ngắt để tiết kiệm điện, dòng tiêu thụ chỉ còn vài mA và sạc dự phòng tự tắt sau khoảng 10–20 giây. Ngưỡng tự tắt khác nhau theo từng loại, từ khoảng 10 mA tới 100 mA. Cách xử lý: chọn sạc dự phòng có chế độ dòng thấp (low-current mode), hoặc cho mạch tạo một xung tải ngắn định kỳ, ví dụ vài giây mỗi 15 giây, để giữ nguồn luôn bật.

Pin AA và pin Li-ion 18650

• 4 pin AA kiềm: pin mới khoảng 6–6,4 V, cao hơn định danh 20–28%. Dòng tăng tương ứng, nhiệt tăng gần 1,5 lần; chạy ngắn quãng thì được, chạy liên tục nên thêm diode hạ áp hoặc dùng 4 pin sạc NiMH (khoảng 4,8 V).
• 3 pin AA: khoảng 4,5 V khi mới, tụt dần còn 3,3–3,6 V, motor yếu đi rõ ở cuối chu kỳ pin.
• Một cell Li-ion 3,0–4,2 V: dùng mạch tăng áp lên 5 V cho ULN2003, hoặc chạy thẳng motor lưỡng cực mini qua driver điện áp thấp như DRV8833 (làm việc từ 2,7 V).
• Thiết bị chạy pin nên ngắt cuộn khi đứng yên và cho driver vào chế độ ngủ; DRV8833 khi ngủ chỉ tốn khoảng 1,6 µA.

Dùng chung nguồn với vi điều khiển

Motor bước tạo nhiễu xung trên đường 5 V mỗi lần đóng cắt pha. Đặt tụ hóa 100–470 µF sát chân nguồn của module driver, kéo dây nguồn motor riêng từ nguồn về thay vì lấy qua chân 5V của board, và nối GND thành hình sao. Với ESP32 hay Raspberry Pi, các ngõ vào ULN2003 và DRV8833 đều nhận được logic 3,3 V, nhưng nguồn 5 V của motor vẫn phải đủ dòng.

6. Motor bước mini và motor bước tuyến tính nhỏ chạy 5V

Khác với 28BYJ-48, motor bước mini 10–20 mm thường là loại lưỡng cực 4 dây, không có hộp số. Muốn đảo chiều từ trường trong cuộn phải dùng cầu H, nên không thể cắm vào ULN2003. Ảnh dưới cho thấy kích thước tham khảo của một motor 28 mm có giắc bước 2,54 mm, giúp hình dung chênh lệch cỡ với các motor mini.

Xác định cặp cuộn và kiểm tra motor tháo máy

Đo điện trở giữa 4 dây: hai cặp có điện trở bằng nhau (thường 10–30 Ω với loại 5 V) là hai cuộn. Motor tháo từ ổ DVD, máy ảnh cũ thường có cáp dẹt hàn trực tiếp; nên hàn dây mới ra bốn chân trên vỏ rồi đo lại. Nếu chia đúng cặp mà motor chỉ rung qua lại, giảm tần số xung xuống vài trăm Hz rồi tăng dần, vì loại 18° có quán tính rotor nhỏ nhưng mô-men cũng rất nhỏ.

Tính độ dịch chuyển mỗi bước của motor bước tuyến tính

Công thức chung: độ dịch mỗi bước = bước tiến của vít (lead, mm/vòng) / số bước mỗi vòng. Hai ví dụ thường gặp:

• Bước tiến khác nhau giữa các loại; đo bằng cách đếm số vòng ren trên một đoạn 10 mm hoặc cho chạy 1.000 bước rồi đo quãng đường.
• Vi bước làm chuyển động mịn và êm hơn, nhưng độ chính xác thật vẫn bị khe hở đai ốc nhựa chi phối.
• Vít ren mịn tự hãm, giữ được vị trí khi ngắt điện; vít bước tiến lớn (3 mm) có thể bị tải đẩy ngược.

Lực đẩy và hành trình

Motor 15 mm chỉ cho mô-men vài mN·m, nên lực đẩy đủ để di chuyển thấu kính, đầu đọc, kim tiêm nhỏ hoặc tấm trượt nhẹ, không phù hợp để nâng hay kéo vật có khối lượng đáng kể. Hành trình phổ biến từ khoảng 30 tới 90 mm tùy chiều dài vít. Khi chạy ngược hết hành trình, đai ốc tì vào đầu vít và motor trượt bước: đó là cách nhiều ống kính và ổ đĩa tự "về gốc" mà không cần công tắc, nhưng chỉ nên dùng với tải nhẹ và tốc độ chậm.

7. Chọn driver cho động cơ bước điện áp thấp

Phần lớn driver phổ thông cho máy in 3D, CNC mini thiết kế cho nguồn từ 8 V trở lên, nên với nguồn 5 V cần chọn đúng loại. Bảng so sánh dưới chỉ gồm những mạch thực sự làm việc được ở 5 V.

• DRV8833 và TB6612FNG chỉ là cầu H: vi điều khiển phải tự xuất trình tự pha. DRV8833 có chân ISEN để đặt ngưỡng dòng (R = 0,2 V / I); nếu ISEN nối thẳng GND thì không có giới hạn dòng.
• Với motor cuộn 15–30 Ω chạy 5 V, dòng tự giới hạn bởi điện trở cuộn nên cầu H không cần chức năng giới hạn dòng.
• DRV8834 và STSPIN220 có bộ chia bước bên trong, nhận xung STEP/DIR, tiết kiệm chân và công sức lập trình.
• Mỗi chân vi điều khiển chỉ cho 20–40 mA: không bao giờ nối thẳng cuộn motor bước vào chân I/O, trừ loại motor đồng hồ chuyên dụng được thiết kế cho việc đó.

TMC2209 có chạy được ở 5 V không

TMC2209 bắt đầu làm việc từ khoảng 4,75 V. Nguồn USB sụt áp khi tải nặng có thể xuống dưới mức này, làm driver tắt bật thất thường. Ngoài ra ở 5 V, driver băm dòng không có "khoảng dư điện áp" để đẩy dòng nhanh vào cuộn, nên lợi thế của nó gần như biến mất. Muốn dùng TMC2209 cho êm, hãy cấp tối thiểu 9–12 V.

ULN2003 hay DRV8833 cho 28BYJ-48

Giữ nguyên 5 dây đơn cực thì chỉ dùng ULN2003 hoặc mảng tương đương. DRV8833 chỉ dùng được sau khi cắt đường mạch chung để motor thành 4 dây lưỡng cực; ở cùng 5 V, mỗi pha khi đó gồm cả cuộn 100 Ω với dòng 50 mA, số ampe-vòng gần như không đổi so với kiểu đơn cực. Nghĩa là chuyển sang lưỡng cực mà vẫn giữ 5 V thì không khỏe hơn đáng kể; lợi ích chỉ rõ khi tăng điện áp và có giới hạn dòng.

8. Vì sao không nên chạy motor bước lai size 42 bằng nguồn 5V

Nhiều người thấy motor size 42 ghi điện áp chỉ 2,55 V và nghĩ rằng nguồn 5 V là quá đủ. Vấn đề nằm ở điện cảm. Lấy ví dụ 17HS4401 với thông số 1,7 A, 1,5 Ω, 2,8 mH (chi tiết các mã size 42 xem ở bài động cơ bước size 42 1.8 step).

• Mỗi lần đảo chiều, dòng phải đi từ −1,7 A lên +1,7 A. Thời gian tối thiểu xấp xỉ L × ΔI / U = 2,8 mH × 3,4 A / 5 V ≈ 1,9 ms, chưa tính sức phản điện động.
• Vậy chỉ ở dưới khoảng 500 bước đủ mỗi giây (150 vòng/phút với motor 200 bước/vòng) dòng mới kịp lên đủ. Thực tế, khi tính thêm sức phản điện động, mô-men đã tụt rõ ở tốc độ thấp hơn nhiều.
• Cùng motor đó với nguồn 24 V, thời gian đảo dòng chỉ còn khoảng 0,4 ms, dải tốc độ có mô-men rộng gấp nhiều lần.
• Quy tắc kinh nghiệm cho điện áp nguồn tối đa hợp lý là 32 × √L (mH): với 2,8 mH là khoảng 53 V, cách rất xa 5 V.

Thêm vào đó, A4988 cần tối thiểu 8 V, DRV8825 cần 8,2 V; hai driver phổ biến nhất không khởi động ở 5 V. Còn nếu dùng DRV8833 ở 5 V với cuộn 1,5 Ω, dòng không giới hạn sẽ lên tới khoảng 3,3 A, vượt khả năng IC, nên bắt buộc phải đặt điện trở ISEN, và vẫn chỉ được motor yếu, chậm. Kết luận: motor bước lai cần nguồn 12–24 V trở lên và driver băm dòng; nếu hệ thống chỉ có 5 V, dùng mạch kích PD hoặc mạch tăng áp để có điện áp cao hơn, hoặc chọn hẳn motor bước 5 V có hộp số.

Video dưới đây cho thấy một động cơ bước lai cỡ lớn được đấu với driver công nghiệp và chạy thực tế, đây là cấu hình cần dùng khi tải vượt xa sức của các motor bước 5V.

9. Chọn động cơ bước 5V cho từng ứng dụng

Trước khi chốt một motor bước 5 V, hãy tính tải và yêu cầu chuyển động. Bảng dưới gom các trường hợp hay gặp nhất.

Ước lượng tải nâng hoặc kéo của 28BYJ-48

Với mô-men kéo tối thiểu 34,3 mN·m và puly bán kính 10 mm, lực ở vành puly khoảng 3,4 N, tương đương khoảng 350 g treo thẳng đứng ở tốc độ thấp. Chia cho hệ số an toàn 2 vì mô-men tụt khi tăng tốc độ, hàng trôi nổi lệch thông số và ma sát cơ cấu, tải thực tế nên giữ dưới khoảng 150–170 g. Bán kính tay đòn càng lớn thì lực càng nhỏ theo tỉ lệ.

Khe hở bánh răng và độ cứng trục

Hộp số nhựa nhiều cấp có khe hở đáng kể, nhìn thấy rõ khi lắc nhẹ trục ra. Mỗi lần đổi chiều, vài bước đầu chỉ để "ăn" hết khe hở. Với chuyển động một chiều (đồng hồ, băng tải mini) không cần bận tâm; với chuyển động qua lại cần chính xác, nên luôn tiếp cận vị trí đích từ cùng một chiều hoặc cộng thêm số bước bù khi đổi chiều. Trục ra cũng không chịu được lực hướng kính lớn: đừng treo puly căng đai mạnh trực tiếp lên trục.

Khi nào nên chuyển sang motor khác

Nếu tải chỉ cần quay liên tục ở một tốc độ, không cần dừng đúng góc, một động cơ giảm tốc mini khỏe và bền hơn nhiều so với 28BYJ-48. Thiết bị đã có nguồn 12–24 V và cần mô-men lớn hơn vài lần thì nhóm motor 12V/24V có hộp số là lựa chọn hợp lý hơn; còn bài toán định vị chính xác với tải lớn thì nên lên motor bước lai hoặc servo.

10. Câu hỏi thường gặp về động cơ bước 5V

• Có nối thẳng động cơ bước 5V vào chân Arduino hoặc ESP32 được không? Không. Mỗi pha của 28BYJ-48 cần khoảng 100 mA, motor mini 4 dây cần 170–300 mA, trong khi chân I/O chỉ chịu 20–40 mA và không tự đảo chiều dòng như cầu H. Nối thẳng sẽ làm hỏng chân hoặc cả vi điều khiển. Luôn đặt một mạch đệm như ULN2003, DRV8833 ở giữa.
• Làm sao phân biệt 28BYJ-48 bản 5V và bản 12V khi tem đã mờ? Đo điện trở từ dây đỏ tới một dây pha bất kỳ. Bản 5 V khoảng 50 Ω, bản 12 V khoảng 200 Ω theo datasheet; một số lô hàng có giá trị thấp hơn nhưng khoảng cách giữa hai bản vẫn rõ. Vỏ và giắc giống hệt nhau nên không thể phân biệt bằng mắt.
• Động cơ bước 5V 28BYJ-48 quay nhanh nhất được bao nhiêu vòng/phút? Ở 5 V kiểu đơn cực, tần số chạy không tải khoảng 1.000 nửa bước mỗi giây, tương đương khoảng 14–15 vòng/phút ở trục ra; có tải thì nên tính 8–12 vòng/phút. Muốn nhanh hơn phải chuyển sang lưỡng cực và chạy điện áp cao hơn với driver giới hạn dòng, khi đó hộp số nhựa lại trở thành giới hạn về độ bền.
• Có chạy động cơ bước 5V bằng sạc dự phòng được không? Được, miễn sạc dự phòng cấp đủ dòng cho số motor đang chạy. Rắc rối nằm ở chỗ khi motor dừng và cuộn bị ngắt, dòng quá nhỏ khiến sạc tự tắt sau 10–20 giây. Chọn loại có chế độ dòng thấp hoặc tạo tải giả ngắn định kỳ để giữ nguồn.
• Dùng một pin Li-ion 18650 cho động cơ bước 5V được không? Với 28BYJ-48 qua ULN2003, điện áp 3,0–4,2 V của pin kèm sụt áp gần 1 V trên ULN2003 làm motor rất yếu, nên cần mạch tăng áp lên 5 V. Với motor bước mini lưỡng cực, có thể chạy thẳng từ pin qua DRV8833 hoặc STSPIN220 vì hai driver này làm việc từ 2,7 V và 1,8 V.
• Động cơ bước 5V có giữ được vị trí khi mất điện không? Loại có hộp số như 28BYJ-48 giữ được tải nhẹ nhờ ma sát hộp số và mô-men tự định vị. Motor tuyến tính vít ren mịn cũng tự giữ. Motor mini không hộp số chỉ có mô-men định vị rất nhỏ, tải nhẹ cũng có thể xoay được trục.
• Có thay 28BYJ-48 bằng motor giảm tốc DC 5V được không? Được nếu ứng dụng chỉ cần quay và dừng theo công tắc hành trình, như đóng mở rèm có công tắc đầu cuối. Motor DC giảm tốc khỏe hơn, nhanh hơn và rẻ về mạch, nhưng không biết mình đã quay bao nhiêu nếu không gắn encoder. Ứng dụng cần góc chính xác thì vẫn nên giữ motor bước.
• Động cơ bước 5V có chạy liên tục cả ngày được không? Được, với điều kiện tần số và nhiệt độ nằm trong datasheet. Theo datasheet, độ tăng nhiệt của bản 5 V dưới 40 K khi chạy 120 Hz, tức trong phòng 30 °C cuộn dây có thể lên tới khoảng 70 °C. Đặt motor nơi thoáng, bắt lên giá kim loại để tản nhiệt và ngắt cuộn mỗi khi không quay.
• Vì sao motor bước mini 4 dây chỉ rung mà không quay? Thường do đấu sai cặp cuộn hoặc phát xung quá nhanh so với tần số khởi động của motor. Đo điện trở để xác định đúng hai cặp dây, bắt đầu ở tốc độ thấp rồi tăng dần. Nếu dùng cầu H tự viết trình tự pha, kiểm tra lại thứ tự bốn trạng thái kích từ.
• Một nguồn 5V 2A nuôi được bao nhiêu động cơ 28BYJ-48? Mỗi motor chạy bước đủ 2 pha tốn khoảng 0,2 A, nửa bước trung bình khoảng 0,15 A. Chừa 30% dự phòng và phần cho vi điều khiển, nguồn 5 V 2 A nuôi thoải mái 6–7 motor chạy đồng thời. Nếu các motor chạy lần lượt và ngắt cuộn khi dừng thì số lượng còn nhiều hơn.

11. Kết luận

Động cơ bước 5V là lựa chọn gọn cho các cơ cấu nhẹ, chậm, cần dừng đúng góc và dùng chung nguồn với mạch điều khiển. Với 28BYJ-48, nhớ ba điểm: tỉ số thật khoảng 63,684, dòng khoảng 0,1 A mỗi pha, và không cấp nhầm bản 5 V vào 12 V. Motor bước mini và tuyến tính cần cầu H điện áp thấp như DRV8833, DRV8834, STSPIN220. Khi tải hoặc tốc độ vượt quá khả năng của nhóm này, hãy nâng điện áp và chuyển sang motor bước lai hay motor giảm tốc phù hợp thay vì ép motor nhỏ làm việc quá sức.