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微型15mm三级行星齿轮减速步进电机 二相四线步进带霍尔编码反馈,以下是资料笔记:
MOONS’ 15mm 编码减速步进电机参数表
表格
| 参数类别 | 参数名称 | 参数规格 / 描述 |
|---|---|---|
| 基本信息 | 品牌 | MOONS’ (鸣志) |
| 产品型号 | 5PM020S-013 | |
| 产品类型 | 15mm 永磁式行星减速步进电机 (带编码器) | |
| 电机参数 | 电机外径 | 15 mm |
| 相数 / 接线 | 二相 / 四线 | |
| 相电阻 | 约 10 Ω | |
| 整机重量 | 约 20 g | |
| 减速箱参数 | 减速箱类型 | 内部三级行星减速齿轮 |
| 减速比 | 144 : 1 | |
| 输出轴规格 | 5mm 扁轴 / 5mm D轴(无特殊要求随机发货) | |
| 编码器参数 | 编码器类型 | 霍尔检测输出 |
| 信号输出 | 2路方波信号 | |
| 相位差 | 90度 | |
| 功能特性 | 可识别运行方向,适用于计数检测或精密闭环控制系统 | |
| 驱动要求 | 控制器匹配 | 需匹配二相四线微型步进控制器 |
补充说明:
- 关于电机类型:该电机属于永磁式(PM)步进电机,相比混合式步进电机,其设计更简单、尺寸更小,适合微型精密控制场景。
- 关于减速箱:该型号内置了三级行星减速齿轮,减速比高达 144:1,能够显著降低输出转速并成倍放大输出扭矩,实现精准的低速位置定位。
- 关于编码器:尾部的霍尔编码器输出90度相位差的双路方波(通常称为AB相),这种正交信号非常适合单片机或PLC进行脉冲计数和方向判断,是实现闭环控制或精确计数的理想选择。
该步进编码电机 9Pin 接口各引脚功能与接线说明
一、引脚顺序(从左至右)
- NTC(温度检测)
- 5V
- SPD(速度信号)
- DIR(方向信号)
- 负极 GND
- A1
- A2
- B1
- B2
二、逐引脚功能详解
1. NTC 温度检测
- 元件:内置热敏电阻(NTC 负温度系数)
- 作用:实时采集电机线圈温度,防止过热烧毁
- 接线:主控板分压检测电路,一端接 NTC,一端接 5V / 上拉电阻,GND 共用;主控读取电压换算温度,超温停机保护。
2. 5V 供电
- 用途:给编码器、信号电路、NTC 回路供电
- 注意:仅弱电信号供电,不驱动电机线圈;必须和主控 5V 电源共地,否则信号紊乱。
3. SPD 速度脉冲信号(编码器 A 相)
- 本质:光电编码器脉冲输出,转速对应脉冲频率
- 功能:电机每转输出固定数量脉冲,主控通过计数脉冲计算实时转速、位移
- 接线:接 MCU 外部脉冲捕获引脚(定时器正交计数通道),搭配 GND 形成差分 / 单端信号。
4. DIR 方向信号(编码器 B 相)
- 与 SPD 配对为正交编码器 AB 相
- 作用:通过 A/B 两相相位差判断电机正转 / 反转;配合 SPD 脉冲同时统计位移、转向
- 逻辑:正转时 A 超前 B90°,反转 B 超前 A90°。
5. 负极 GND(公共地)
- 全回路公共参考地:5V 电源、编码器、NTC、主控信号全部共地
- 关键:地线接触不良会导致编码器丢脉冲、温度读数漂移、电机丢步。
6~9. A1、A2、B1、B2 两相步进电机绕组
两相四线步进电机线圈:
- A 相绕组:A1 ↔ A2
- B 相绕组:B1 ↔ B2
- 接线:接入步进驱动芯片(如 A4988、DRV8825、TMC 系列)的两相输出端
- 换相逻辑:驱动器按时序轮流给 A、B 相通电,产生旋转磁场驱动电机转动。
三、整体接线分两大模块
模块 1:编码器 + 温控弱电信号(1~5 脚,接主控控制板)
| 引脚 | 接主控端口 | 作用 |
|---|---|---|
| NTC | ADC 模拟输入 | 过热保护测温 |
| 5V | 主控 5V 输出 | 编码器、NTC 供电 |
| SPD | 定时器正交计数 A 通道 | 测速、位置反馈脉冲 A |
| DIR | 定时器正交计数 B 通道 | 判断旋转方向 |
| GND | 主控 GND | 所有信号参考地 |
模块 2:步进电机动力绕组(6~9 脚,接步进驱动器)
| 绕组 | 引脚 | 驱动器对应端子 |
|---|---|---|
| A 相 | A1、A2 | Coil A / A+、A- |
| B 相 | B1、B2 | Coil B / B+、B- |
四、使用注意事项
- 强弱电分离:5V 信号回路与电机绕组驱动功率回路共地,但走线分开,避免电机大电流干扰编码器脉冲丢数;
- 编码器 AB 相必须配对使用,缺一无法判断转向,仅单路只能测速不能辨向;
- NTC 需配合分压电阻,主控 ADC 读取电压,软件设置温度阈值做过热停机;
- 5V 供电电流很小(仅编码器芯片用电),不要用大功率电源给此脚供电;电机绕组供电由步进驱动器单独提供(一般 12V/24V,和 5V 信号电源隔离共地)。
五、工作流程简述
主控输出脉冲给步进驱动器 → 驱动器给 A/B 绕组分时通电驱动电机旋转 → 电机尾部编码器同步输出 SPD/DIR 正交脉冲回传给主控 → 主控通过脉冲数量、相位差算出实际转速与位置,闭环修正;同时 NTC 实时监测电机温度,异常停机保护。