در پروژه‌های رباتیک و اتوماسیون سه نوع موتور بیشتر از همه استفاده می‌شوند: موتور DC، استپر موتور و سروو موتور. هر کدام برای کار خاصی ساخته شده‌اند و انتخاب اشتباه یعنی پروژه‌ای که یا دقیق نیست یا قدرت کافی ندارد.
فهرست مطالب
موتور DC؛ چرخش پیوسته و سریع
موتور DC با وصل شدن ولتاژ شروع به چرخیدن می‌کند و تا وقتی برق دارد می‌چرخد. سرعت آن با PWM و جهتش با درایور H-Bridge کنترل می‌شود. موتور DC به‌تنهایی نمی‌داند چقدر چرخیده است؛ برای این کار به انکودر نیاز دارد.
- مناسب برای: چرخ ربات و ماشین، فن، پمپ و هر جایی که چرخش پیوسته لازم است
- مزیت: ساده، ارزان و سریع
- محدودیت: کنترل موقعیت دقیق بدون انکودر ممکن نیست
استپر موتور؛ حرکت قدم‌به‌قدم و دقیق
استپر موتور در هر پالس یک «قدم» مشخص می‌چرخد. مثلاً موتورهای رایج NEMA 17 در هر قدم ۱.۸ درجه می‌چرخند، یعنی ۲۰۰ قدم در یک دور کامل. با شمردن پالس‌ها می‌دانید موتور دقیقاً کجاست. به همین دلیل در پرینتر سه‌بعدی، دستگاه CNC و لیزر حکاکی از استپر استفاده می‌شود.
- مدل‌های رایج: 28BYJ-48 (۵ ولت، ارزان، همراه درایور ULN2003) و NEMA 17 (قوی‌تر، با درایور A4988 یا DRV8825)
- مزیت: موقعیت دقیق بدون سنسور و نگه داشتن محکم در حالت ایستاده
- محدودیت: در حالت ایستاده هم جریان می‌کشد و گرم می‌شود؛ اگر بار زیاد باشد ممکن است قدم جا بیندازد
سروو موتور؛ رفتن به یک زاویه‌ی مشخص
سروو موتور در واقع یک موتور DC کوچک با گیربکس، سنسور موقعیت و مدار کنترل داخلی است. شما فقط زاویه را با یک سیگنال PWM مشخص می‌کنید (معمولاً بین ۰ تا ۱۸۰ درجه) و سروو خودش به همان زاویه می‌رود و همان‌جا می‌ماند.
- مدل‌های رایج: SG90 (کوچک و سبک، گیربکس پلاستیکی) و MG996R (گیربکس فلزی، گشتاور بیشتر)
- مناسب برای: بازوی رباتیک، فرمان ماشین، باز و بسته کردن دریچه و قفل
- محدودیت: سروو معمولی چرخش کامل ندارد (نسخه‌ی «چرخش پیوسته» جداگانه فروخته می‌شود)
جدول مقایسه
| ویژگی | موتور DC | استپر موتور | سروو موتور |
|---|---|---|---|
| نوع حرکت | چرخش پیوسته | قدم‌به‌قدم | رفتن به زاویه |
| دقت موقعیت | کم (بدون انکودر) | زیاد | زیاد در بازه‌ی خودش |
| سرعت | زیاد | متوسط | متوسط |
| درایور | H-Bridge | درایور استپر | مستقیم با سیگنال PWM |
| کاربرد نمونه | چرخ ربات، فن | پرینتر سه‌بعدی، CNC | بازوی رباتیک |
نکته‌ی تغذیه
هیچ‌کدام از این موتورها را از پایه‌ی ۵ ولت آردوینو تغذیه نکنید، مخصوصاً وقتی بیش از یک سرووی کوچک دارید. منبع تغذیه‌ی جداگانه با جریان کافی بگذارید و زمین آن را به زمین آردوینو وصل کنید. ریست شدن ناگهانی آردوینو معمولاً از همین اشتباه است.
