Подключение моторчика к ардуино: Arduino подключение двигателя постоянного тока и управление им.

Содержание

Подключение l298n

Модуль драйвера двигателей LN позволяет управлять двумя моторами постоянного тока, либо шаговым двигателем с потребляемым током до 2 Ампер. Одной из первых статей на нашем блоге была статья о драйвере двигателей LD. В данной же статье мы рассмотрим более мощный драйвер двигателей LN, но уже собранный на платке в виде модуля. Модуль LN.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Драйвер двигателей L298N

Драйвер L298N и Arduino – схема подключения


Его схема обмоток выглядит примерно так: Очень похоже на схему обычного асинхронного двигателя. Для запуска понадобится:. Замыкаем обмотки последовательно. Середину проводов скручиваем и запаиваем. Подключаем конденсатор одним выводом к середине обмоток, а вторым выводом в источнику питания на любой выход. Фактически конденсатор будет параллелен одной из обмоток. Подаем питание и двигатель начинает крутиться.

Если перекинуть вывод конденсатора с одного выхода питания на другой, то вал двигателя начнет вращаться в другую сторону. Все предельно просто.

А принцип работы этого всего очень прост: конденсатор формирует сдвиг фаз на одной из обмоток, в результате обмотки работают почти попеременно и шаговый двигатель крутится. Очень жалко то, что обороты двигателя невозможно регулировать. Увеличение или уменьшение питающего напряжения ни к чему не приведет, так как обороты задаются частотой сети.

Хотелось бы добавить, что в данном примере используется конденсатор постоянного тока, что является не совсем правильным вариантом. И если вы решитесь использовать такую схему включения, берите конденсатор переменного тока. Его так же можно сделать самому, включив два конденсатора постоянного тока встречно-последовательно.

Драйвер двигателя выполняет крайне важную роль в проектах ардуино, использующих двигатели постоянного тока или шаговые двигатели. C помощью микросхемы драйвера или готового шилда motor shield можно создавать мобильных роботов, автономные автомобили на ардуино и другие устройства с механическими модулями.

В этой статье мы рассмотрим подключение к ардуино популярных драйверов двигателей на базе микросхем LN и LD. Как известно, плата ардуино имеет существенные ограничения по силе тока присоединенной к ней нагрузки. Для платы это mA, а для каждого отдельного вывода — и того меньше, 40mA.

Мы не можем подключить напрямую к Arduino Uno, Mega или Nano даже самый маленький двигатель постоянного тока. Любой из этих двигателей в момент запуска или остановки создаст пиковые броски тока, превышающие этот предел. Использовать реле. Мы включаем двигатель в отдельную электрическую сеть, никак не связанную с платой Arduino.

Реле по команде ардуино замыкает или размыкает контакты, тем самым включает или выключает ток. Соответственно, двигатель включается или выключается.

Главным преимуществом этой схемы является ее простота и возможность использовать Главным недостатком данной схемы является то, что мы не можем управлять скоростью и направлением вращения. Использовать силовой транзистор. В данном случае мы можем управлять током, проходящим через двигатель, а значит, можем управлять скоростью вращения шпинделя. Но для смены направления вращения этот способ не подойдет. Использовать специальную схему подключения, называемую H-мостом, с помощью которой мы можем изменять направление движения шпинделя двигателя.

Сегодня можно без проблем найти как микросхемы, содержащие два или больше H-моста, так и отдельные модули и платы расширения, построенные на этих микросхемах. В этой статье мы рассмотрим последний, третий вариант, как наиболее гибкий и удобный для создания первых роботов на ардуино. Motor Shield — плата расширения для Ардуино, которая обеспечивает работу двигателей постоянного тока и шаговых двигателей.

Самыми популярными платами Motor Shield являются схемы на базе чипов LN и LD, которые могут управлять несколькими двигателями. На плате установлен комплект сквозных колодок Ардуино Rev3, позволяющие устанавливать другие платы расширения.

Также на плате имеется возможность выбора источника напряжения — Motor Shield может питаться как от Ардуино, так и от внешнего источника. На плате имеется светодиод, который показывает, работает ли устройство. Все это делает использование драйвера очень простым и надежным — не нужно самим изобретать велосипеды и решать уже кем-то решенные проблемы. В этой статье мы будем говорить именно о шилдах. Принцип работы драйвера двигателя основан на принципе работы H-моста. H-мост является электронной схемой, которая состоит из четырех ключей с нагрузкой.

Название моста появилось из напоминающей букву H конфигурации схемы. Схема моста изображена на рисунке. Последние используются в высоковольтных сетях. Биполярные транзисторы практически не используются, они могут присутствовать в маломощных схемах. Для больших токов берут полевые транзисторы с изолированным затвором.

Ключи не должны быть замкнуты вместе одновременно, чтобы не произошло короткого замыкания источника. Диоды D1…D4 ограничительные, обычно используются диоды Шоттки. С помощью изменения состояния ключей на H-мосте можно регулировать направление движения и тормозить моторы.

В таблице приведены основные состояния и соответствующие им комбинации на пинах. Модуль используется для управления шаговыми двигателями с напряжением от 5 до 35 В. При помощи одной платы LN можно управлять сразу двумя двигателями.

Наибольшая нагрузка, которую обеспечивает микросхема, достигает 2 А на каждый двигатель. Если подключить двигатели параллельно, это значение можно увеличить до 4 А. При подключении двух двигателей, нужно проверить, чтобы у них была одинаковая полярность. Если полярность разная, то при задании направления движения они будут вращаться в противоположные стороны. HG — двухканальный драйвер, к которому можно подключить 2 двигателя или четырехпроводной двухфазный шаговый двигатель.

Устройство часто используется из-за своей невысокой стоимости. Драйвер используется только для изменения направления вращения, менять скорость он не может. В зависимости от поданного сигнала на выходах IA и IB будет разное состояние для двигателей. Возможные варианты для одного из моторов приведены в таблице. При этом LD является самой распространенной платой и стоит недорого.

Плата HG отличается от LD и LN тем, что с ее помощью можно управлять только направлением вращения, скорость менять она не может. HG — самый дешевый и самый малогабаритный модуль. Как уже упоминалось, в первую очередь нужно проверить полярность подключенных двигателей.

Двигатели, вращающиеся в различных направлениях, неудобно программировать. Нужно присоединить источник питания. Подключение всех остальных контактов представлено на схеме. Двигатели начнут вращаться, только когда на 7 пине для первого мотора и на 12 пине для второго на LN будет сигнал HIGH. Подача LOW останавливает вращение.

Чтобы управлять скоростью, используются ШИМ-сигналы. При правильной сборке вал двигателя начнет вращаться. При работе с моторами Ардуино может периодически перезагружаться. Это возникает из-за того, что двигателям требуются большие токи при старте и в момент торможения.

Для решения этой проблемы в плату встроены конденсаторы, диоды и другие схемы. Также для этих целей на шидле имеется раздельное питание. Для того, чтобы понять плюсы и минусы дробления шага работы шагового двигателя в микрошаговом режиме , сначала стоит разобраться, что же это такое. Благодаря этому ротор шагового двигателя теоретически можно зафиксировать в любой произвольной позиции, если установить правильное отношение токов в обмотках фазах. Из графика видно, что увеличивая дробление шага мы дискретно приближаемся к изменению значений токов в обмотках по закону Sin , со сдвигом фаз?

Теоретически, благодаря микрошаговому режиму, мы можем повысить разрешение шагового двигателя. Например, взяв двигатель с углом поворота ротора 1. Это происходит из-за несовершенства деталей шагового двигателя, инерции ротора, силы трения и ряда других причин. Но, помимо увеличения разрешающей способности шагового двигателя, микрошаговый режим помогает значительно снизить вибрации и избежать резонанса на низких частотах вращения шагового двигателя, это получается благодаря меньшей длине между двумя соседними положениями ротора, что снижает влияние инерционных характеристик.

Так же микрошаг сильно снижает максимальное количество оборотов в минуту, которое может выдать шаговый двигатель. Это происходит из-за того, что с увеличением дробления шага, растет количество переключений напряжения, подаваемого на обмотки, что ведет к росту потерь. Поэтому в драйверах нового поколения SMD У микрошагового режима может быть несколько применений.

Вначале разберем несколько заблуждений относительно микрошага:. Основным применением микрошагового режима является борьба с резонансом, снижение вибрации шагового двигателя и повышения плавности хода передачи. Достигается это благодаря тому, что при использовании микрошагового режима на вал мотора действуют более кратковременные усилия разгона-торможения, сам вал совершает шаги меньшей амплитуды, в результате инерционные явления проявлены слабее.

Режимы управления Теперь рассмотрим различные способы подачи тока на обмотки и увидим, как в результате вращается вал мотора.

Этот способ описан выше и называется волновым управлением одной обмоткой. Это означает, что только через одну обмотку протекает электрический ток. Этот способ используется редко. В основном, к нему прибегают в целях снижения энергопотребления. Такой метод позволяет получить менее половины вращающего момента мотора, следовательно, нагрузка мотора не может быть значительной.

У такого мотора будет 4 шага на оборот, что является номинальным числом шагов. Вторым, и наиболее часто используемым методом, является полношаговый метод.


Драйверы двигателя L298N, L293D и Arduino Motor Shield

Драйвер LN используется радиолюбителями для многофункционального управления двигателями постоянного тока. Схема модуля, состоящая из двух H-мостов, позволяет подключать к нему один биполярный шаговый двигатель или одновременно два щёточных двигателя постоянного тока. При этом есть возможность изменять скорость и направление вращения моторов. Управление осуществляется путём подачи соответствующих сигналов на командные входы, выполненные в виде штыревых контактов. База знаний.

Подключение LN к Arduino; Микрошаговый режим работы шагового двигателя, дробление шага; Применение микрошагового.

Подключение моторчика к Ардуино

Модуль LN H-bridge можно использовать для двигателей, напряжение питания которых находится в диапазоне от 5 до 35 вольт. Кроме того, на многих подобных платах есть встроенный 5В регулятор, который дает возможность запитывать ваши устройства. Прежде чем перейти к управлению двигателем постоянного тока и шаговым двигателем, разберемся с подключением модуля LN даташит , техническая информация от производителя. Данный модуль дает возможность управлять одним или двумя двигателями постоянного тока. Для начала, подключите двигатели к пинам A и B на контроллере LN. Если вы используете в проекте несколько двигателей, убедитесь, что у них выдержана одинаковая полярность при подключении. Иначе, при задании движения, например, по часовой стрелке, один из них будет вращаться в противоположном направлении. Поверьте, с точки зрения программирования Arduino это неудобно.

Драйвер двигателей на L298N

Подключение мотора к Ардуино коллекторного двигателя потребуется при сборке машинки или катера. Рассмотрим различные варианты подключения двигателя к Arduino. Подключение мотора постоянного тока к Ардуино коллекторного двигателя требуется при сборке машинки или катера на микроконтроллере Arduino. Рассмотрим различные варианты подключения двигателей постоянного тока: напрямую к плате, через биполярный транзистор, а также с использованием модуля LN.

Драйвер двигателя выполняет крайне важную роль в проектах ардуино, использующих двигатели постоянного тока или шаговые двигатели. C помощью микросхемы драйвера или готового шилда motor shield можно создавать мобильных роботов, автономные автомобили на ардуино и другие устройства с механическими модулями.

Драйвер шагового двигателя и двигателя постоянного тока L298N и Arduino

Микросхема LN представляет собой сдвоенный мостовой драйвер двигателей и предназначена для управления DC и шаговыми двигателями. Данная микросхема находит очень широкое применение в роботостроительстве. Одна микросхема LN способна управлять двумя двигателями и обеспечивает максимальную нагрузку до 2А на каждый двигатель, а если задействовать параллельное включение для одного двигателя, то можно поднять максимальный ток до 4А. Можно конечно купить данную микросхему и в России и сделать самому шилд и всю обвязку, но сегодняшняя реальность такова, что при средней стоимости модуля на ebay в 5 долларов, все комплектующие при покупке у нас выйдут примерно также, а то и дороже. Не говоря уже про трудозатраты на изготовление печатной платы, пайку и т. При выключенном S1 питание берется от внешнего источника.

Управляем шаговыми движками и DC моторами, L298 и Raspberry Pi

Теперь когда у нас есть шасси с установленными см www. Для этого нам понадобится: Из набора. Провода для соединения модулей мама — мама. Начнем с главного — питания. Схема электропитания. От того как сделаете питание зависит сколько времени вы сможете наслаждаться роботом и как часто будите бегать в магазин за батарейками. Основная концепция построения питания разделить мозг и потребители.

Подключение LN к Arduino; Микрошаговый режим работы шагового двигателя, дробление шага; Применение микрошагового.

Ардуино: драйвер L298N для мотора постоянного тока

Микроконтроллер, установленный на плате Arduino , не способен отдавать большой ток через свои пины. Что же делать, если необходимо управлять относительно мощными двигателями, например, для перемещения робота? В таких случаях вместе с Arduino используют драйвер — силовую часть, управляемую платой и способную коммутировать большой ток.

Arduino UNO урок 13 — драйвер двигателя L298N

Подключение шагового двигателя. Контроллер L Серия статей: Программирование Arduino с нуля 8 Серия статей: Arduino, использование шаговых двигателей 1 Мы подключили к нашему контроллеру обычные двигетели постоянного тока. С их помощью можно, например двигать мобильную платформу на колесном или гусеничном ходу или совершать простейшие действия типа открытия двери или поднятия штор. Вот только регулировать вращение этих двигателей можно только подавая на них определенное напряжение. Ведь нагрузка может меняться, а соотвтетственно и скорость вращения при той-же заданной мощности.

Одна микросхема LN может управлять двумя двигателями и обеспечивает максимальную токовую нагрузку до 2А на каждый из них, а если задействовать параллельное включение для одного электродвигателя, то можно поднять токовый максимальный до 4 ампер. Одна из разновидностей модуля драйвера шагового двигателя на микросхеме LN выглядит следующим образом:.

L298N подключение к Ардуино

В данной же статье мы рассмотрим драйвер двигателей базе микросхемы LN собранный на платке в виде модуля. В отличии от микросхемы LD, в микросхеме LN не встроены защитные диоды, их необходимо устанавливать в обвязку микросхемы дополнительно 8 штук по бокам. По функционалу микросхема LN полностью идентична микросхеме LD. Мы видим те же управляющие выводы. Могут использоваться в двух режимах: Условно «активном» режиме, когда ими будет управлять контроллер рис. Замыкаем выводы с помощью джамперов рис.

Модуль драйвера двигателей L298N и Arduino

Управление двумя двигателями постоянного тока; 2. Управление шаговым двух фазным двигателем; 3. Используется как платформа драйвера постоянного тока. Позволяет с помощью любого микроконтроллера управлять как униполярными так и биполярными шаговыми двигателями.


Как подключить кнопку или тумблер

Прочитано: 29 304

Задача: Как подключить кнопку между батарейным отсеком и Arduino UNO R3,

либо между моторчиком и Arduino UNO r3

Что есть в наличии:

  • Battery UPS 12240 6 F2 (12 V 240W/Pcs/9.6V/5Min)
  • Моторчик: BRS-550SH DC 12V
  • Кнопка

Нужно разобрать как подключить кнопку, чтобы при включении включался моторчик.

  • Где изображение черточки — это «Плюс»
  • Где изображение кружочка — это «Минус»

Итого: от батарее плюс «+» идет к контакту черточки, а минус «-»  идет к любому контакту моторчика (изменяя подключение к моторчику меняется и сторона вращения вала), затем от свободного контакта моторчика подключение идет к контакту кружочка на кнопке.

Цепь разомкнута:

Цепь замкнута

 

Отлично с этим двухклавишным выключателем я разобрался.

Теперь как собрать следующую схему:

Arduino UNO R3 + Кнопка/Выключатель/Тумблер + батарейный отсек.

Когда кнопкой я замкнул цепь на плате Arduino UNO R3 должен зажигаться светодиод.

Разъем по центру — это подключение к плюсу «+»

Схема работы тублера:

Тумблер отличается только тем, что у него фиксированные положения, а у тактовой кнопки — нет. Всё остальное идентично — контакты либо замыкаются, либо размыкаются… Включить тумблер — это тоже самое, что нажать и удерживать тактовую кнопку.

На заметку: А вот третью ногу которая не используется лучше заизолировать, т. к. она включает цепь помимо выделенной.

На заметку: подключая Arduino UNO R3 через тумблер к батарейки следует проверить прежде всего что напряжение у внешнего источника питания не выходит за рамки 7-12В (я использовал батарейку формата «Крона» или два аккумулятора: 18650 по 3.7V. Дабы не спалить плату.

На заметку: Если подключаете бокс для аккумуляторов 18650, и он у Вас на три батарейки, то подключая к примеру 2 из 3 отсек работать не будет (у меня во всяком случае так было), а вот если три аккумулятора то и по нагрузке для Arduino UNO R3 (3.7 * 3 = 11.1) я прохожу.

Итого все работает. Я разобрал тему которая у меня возникла в ходе работы с платой Arduino и электричеством в целом. Правильнее когда ты Сам ставишь себе задачи и ищешь пути их решения, а не постоянно спрашивает у кого-то что и как, да можно спросить но чтобы Вам не разжевывали все от и до, а Вы сами могли дойти до этого. Как и делаю собственно я сам. На этом я прощаюсь, с уважением автор блога Олло Александр aka ekzorchik.

L298n Схема Подключения — tokzamer.ru

В данной же статье мы рассмотрим драйвер двигателей базе микросхемы LN собранный на платке в виде модуля.


Могут использоваться в двух режимах: 1.

Так как транзисторы в схеме моста имеют разный тип проводимости, то при таком входном сигнале транзисторы Т1 и Т4 останутся в закрытом состоянии, в то время, как через транзисторы Т2 и Т3 потечёт ток. В виду сложности подбора транзисторов и подключения их в схему Н-моста, гораздо проще использовать уже существующие драйвера, имеющие такую функцию.
CCU+L298N

Такой вариант позволяет управлять скоростью вращения вала и его направлением у двигателя постоянного тока. Если напряжение больше 12 вольт, разомкните контакты на 3 коннекторе.

Подача логической единицы на эти контакты разрешает вращение двигателей, а логический ноль — запрещает.

Можно подключить к ШИМ-выходу для управления скоростью двигателя постоянного тока. В рамках данной теми рассмотрим также подключение драйвера LN к плате Arduino.

Теперь испробуем простую программу, написанную на Python, которая поможет понять принцип управления электродвигателем постоянного тока.

В таком случае на разъём подаётся только питание для двигателей Vss , контакт Vs остаётся не подключенным, а на плате устанавливается перемычка питания от стабилизатора, который ограничит питающее моторы напряжение до приемлемых 5V.

Шаговый двигатель. Micro Step Driver. PLC Omron. Подключение,программирование. (Часть 1)

Микросхема L298N

Motor Shield разработан на базе микросхемы LN. Их необходимо устанавливать в обвязку микросхемы дополнительно.

Разъём для подачи питания и работа стабилизатора.

LOW Включаем вращение двигателя 1 в одну сторону.

Направление вращения будет задаваться по-прежнему, а вот для остановки в данном варианте, состояние выводов будет уже играть роль. Однако, связка «Ардуино — шаговый двигатель» требует дополнительный элемент — драйвер.

Для изменения скорости вращения щёточных моторов на эти контакты подаётся ШИМ-сигнал.

Для изменения скорости вращения щёточных моторов на эти контакты подаётся ШИМ-сигнал.

Аналогично первому скрипту, программу можно сохранить в тот же файл или в новый отдельно созданный.
Шаговый двигатель БЕЗ ДРАЙВЕРА!

Подключение модуля L298N

GND — земля. Зажимы, куда подключать моторы Следует отметить, что клеммный зажим с тремя выводами не только подводит к плате питающее напряжение, но и позволяет получить его уже преобразованное для собственных нужд драйвера величиной в 5В, как показано на рисунке выше.

Остановить их вращение можно подачей сигнала LOW на те же указанные выше пины. На схеме ниже приведен пример распределения выводов LN от рабочей микросхемы.

HIGH time. Мы использовали танковую платформу, учитывая что мотор крутит редуктор и гусеницы, то для его запуска требуется приличный ток.

В приведенном ниже скетче два мотора будут вращаться в обе стороны с плавным нарастанием скорости. Схема соединения Напряжение питания двигателей ниже 12 вольт, значит джампер 3 установлен, джамперы 1 и 2 на контактах ENA и ENB сняты.

Нет так давно мы рассматривали алгоритм сборки ЧПУ своими руками , где затрагивалась тема управления шаговыми двигателями, ведь именно они позволяют просто и точно спозиционировать фрезу в заданной точке. В виду сложности подбора транзисторов и подключения их в схему Н-моста, гораздо проще использовать уже существующие драйвера, имеющие такую функцию. Всё это приведёт к вращению мотора в определённом направлении. Блок клемм 3 отвечает за подключение питания двигателей.

Подключение L298N к плате Arduino


Причем некоторые пины должны поддерживать ШИМ-модуляцию. При этом есть возможность изменять скорость и направление вращения моторов. В данном примере рассматривается мост собранный на полупроводниках.

Иначе, при задании движения, например, по часовой стрелке, один из них будет вращаться в противоположном направлении. Подключение биполярного шагового двигателя к модулю L для управления через Raspberry Pi.

HIGH ждем 5 секунд. Типы шаговых двигателей: биполярный, униполярный, с четырьмя обмотками.
ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПРОСТОЙ ДРАЙВЕР ДЛЯ НЕГО

L298N, Arduino и двигатель постоянного тока

Активный — доступно не просто включение и отключение вращения мотора, но и управление его скоростью.

Максимально допустимый ток для одного канала платы составляет 2А. В виду сложности подбора транзисторов и подключения их в схему Н-моста, гораздо проще использовать уже существующие драйвера, имеющие такую функцию.

При напряжении питания свыше 12V, без опаски подвеем нужное напряжение на данный вывод, но не забываем снять джампер. Иначе, при задании движения, например, по часовой стрелке, один из них будет вращаться в противоположном направлении. Управление может быть реализовано в активном или пассивном режимах.

Подключение двигателя производится к винтовым клеммным зажимам — по паре для питания каждого моторчика. Активный режим. Потенциометр кОм.

В виду сложности подбора транзисторов и подключения их в схему Н-моста, гораздо проще использовать уже существующие драйвера, имеющие такую функцию. Управление осуществляется путём подачи соответствующих сигналов на командные входы, выполненные в виде штыревых контактов.

Позволяет управлять двумя моторами постоянного тока, либо одним шаговым двигателем. Ниже приведен более сложный и функциональный пример программы, которая будет взаимодействовать с пользователем и позволит интерактивно управлять двумя электродвигателями. Максимальное напряжение питания постоянным током 35 вольт. Заставим моторчик вращаться «вправо» 4 секунды, остановиться на 0.

Применяя схему Н-моста для управления работой двигателя постоянного тока, вы сможете реализовать полный набор операций для электрической машины без необходимости переподключения ее выводов. Если джампер одет, то реализуется логика «пассивного» управления. После этого подключите источник питания. Активный режим.

Важно чтобы в данном примере кода соблюдались отступы, об этом я уже писал раньше вот тут. Видео-демонстрация работы шагового двигателя: Заключение Надеюсь вы получили ответ на вопрос «что такое H-мост и как он работает», из экспериментов должно быть понятно как применять драйвер на микросхеме L и подключать к нему разные движки. В виду сложности подбора транзисторов и подключения их в схему Н-моста, гораздо проще использовать уже существующие драйвера, имеющие такую функцию. LOW Выходим из редактора и сохраняем файл.
Шаговый Двигатель Без Драйвера — Stepper Motor Run Without Driver

Как связать двигатель постоянного тока с Arduino UNO с помощью TinkerCAD?

Скорость двигателя постоянного тока, как правило, прямо пропорциональна напряжению питания, поэтому, если напряжение питания (скажем, V) уменьшить до половины начального значения, то скорость двигателя постоянного тока также уменьшится вдвое начального значения скорости. Но практически невозможно каждый раз изменять напряжение питания, чтобы контролировать скорость двигателя постоянного тока. Скорость двигателя постоянного тока можно регулировать с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) путем #interfacing двигателя постоянного тока с #Arduino UNO.

Рабочий цикл определяется как отношение цифрового «высокого» периода к общему периоду выборки.

Рабочий цикл = T вкл/( T вкл+ T выкл)

В этой статье мы подключим двигатель постоянного тока к Arduino UNO с помощью программы моделирования TinkerCAD #. Моделирование схемы перед ее ручным внедрением помогает визуализировать соединения, а также обеспечивает вывод при различных условиях и ограничениях, что помогает перепроверить вывод схемы, реализованной вручную.

Список компонентов, необходимых для реализации схемы как вручную, так и с помощью TinkerCAD, приведен ниже.

Аппаратные требования:

1.Макетная плата:

Макетная плата

пайка, благодаря которой он может использоваться повторно и находит наилучшее применение для студентов, которые только начинают строить схемы.Отверстия в любой горизонтальной линии будут последовательно, тогда как вертикальные отверстия останутся в эквипотенциальном состоянии. На рынке доступны макетные платы разных размеров, включая «полноразмерные», «половинные» и «мини-размеры».

Вы можете приобрести макетную плату здесь .

2. Arduino UNO:

Arduino — это программируемый микроконтроллер, прототип электронной платформы с открытым исходным кодом. Он взаимодействует с пользователем, получая входные данные с помощью датчиков и обеспечивает вывод с помощью светодиодов, зуммера и т. д.,

Arduino UNO

Чтобы узнать больше об Arduino UNO, прочтите эту статью.

Вы можете приобрести Arduino UNO здесь .

3. Двигатель постоянного тока:

Это тип электрической машины, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Он получает электроэнергию через постоянный ток и преобразует эту энергию в механическое вращение.

Вы можете приобрести двигатель постоянного тока здесь .

4.Соединительные провода: Соединительные провода используются для установления соединений между различными компонентами в цепи.

Проволочные перемычки

Вы можете приобрести проволочные перемычки здесь .

5. Резистор: Резистор, как следует из названия, препятствует потоку электронов. Резистор является пассивным элементом и имеет две клеммы. Они в основном используются для контроля тока, а также в качестве делителей напряжения. Резистор, который мы будем использовать в этой схеме, представляет собой резистор на 220 Ом, а цветовой код этого резистора — красный, красный, коричневый и золотой.

Резистор

Вы можете приобрести резисторы здесь.

6. Транзистор: Транзистор представляет собой полупроводниковое устройство, которое в основном используется для усиления или переключения электронных сигналов. Он состоит из трех слоев полупроводникового материала и имеет три вывода, а именно базу, эмиттер и коллектор. В этой схеме используется транзистор #NPN.

Транзистор

Вы можете приобрести транзисторы здесь .

7. Диод: #Диод представляет собой двухконтактное электронное устройство, которое в основном проводит ток в одном направлении (т.e он будет иметь незначительное сопротивление в одном направлении и очень высокое сопротивление в другом направлении). Он содержит два слоя полупроводникового материала.

диод pn перехода

Вы можете приобрести диоды здесь .

Требования к программному обеспечению:


Программное обеспечение TinkerCAD:

TinkerCAD

Это простое в использовании программное обеспечение для онлайн-моделирования, оснащенное всеми необходимыми компонентами для построения и анализа Это.

Посетите веб-сайт TinkerCAD .

Подключение схемы:


Схема подключения двигателя постоянного тока к Arduino

Подключение схемы включает следующие шаги: сигнал на базу транзистора NPN через резистор 220 Ом.

  • Коллектор транзистора подключается к выводу 1 двигателя постоянного тока.

  • Эмиттер транзистора соединен с землей.

  • Клемма 1 двигателя постоянного тока также подключена к диоду, который дополнительно подключен к источнику питания 5 В.

  • Клемма 2 двигателя постоянного тока напрямую подключена к источнику питания 5 В.

  • Питание схемы будет обеспечиваться Arduino UNO.

  • Описание кода:

    Давайте узнаем код для управления скоростью двигателя постоянного тока.

     const int Motor_pin = 3; 

    Для контакта двигателя установлено значение 3, так как мы использовали 3-й контакт сигнала ШИМ в качестве входа для двигателя постоянного тока.

     внутр.флаг,Скорость; 

    Мы инициализируем две переменные целочисленного типа, а именно флаг и скорость.

     пустая настройка()
    {
     Серийный.начать(9600);
     pinMode(Motor_pin, ВЫХОД);
     Serial.println("Введите значение от 50 до 225"); // Почему не с одного?,
     Поскольку двигатель не будет получать достаточный ток ниже 50, поэтому двигатель не будет
     переехать.} 

    void setup — это функция, и в ней мы инициировали последовательную связь со скоростью 9600 бод. Теперь вывод двигателя определяется как выход, и мы печатаем оператор Enter value от 50 до 225. Если PWM значение меньше 50, то двигатель не будет вращаться из-за меньшего тока.

     недействительный цикл()
    {
      если (серийный.доступный()>0)
      {
        Скорость=Serial.parseInt();
        Серийный буфер.
        флаг=0;
      } 

    Здесь мы проверяем, доступны ли данные в последовательном порту или нет.Если он доступен, данные будут преобразованы в целочисленный формат и сохранены в переменной скорости. Переменная Flag будет установлена ​​в ноль.

     если (Скорость>=50 && Скорость<=255)
      {
        аналоговая запись (Motor_pin, скорость);
        если (флаг==0)
        {
          Serial.print("Текущая скорость ");
          Serial.print(Скорость);
          Serial.println ("ШИМ");
          флаг=1;
        }
      }
    } 

    Если переменная скорости содержит значение от 50 до 255, будет выполнена следующая строка кода.Здесь функция AnalogWrite — это функция типа вывода, которая выдает вывод на Motor_pin, т. е. на PIN-код 3. Она будет генерировать ШИМ-сигнал с рабочим циклом, который мы задали для переменной скорости. Теперь мы проверяем условие, если переменная флага равна нулю или нет. Если он равен нулю, то мы напечатаем скорость двигателя и установим переменную флага в ноль.

    Полный код:
     const int Motor_pin = 3;
    флаг int,Скорость;
    
    недействительная установка ()
    {
     Серийный.начать(9600);
     pinMode(Motor_pin, ВЫХОД);
     Серийный.println("Введите значение от 50 до 225"); // Почему не от одного ?, потому что двигатель не получит достаточного тока ниже 50, поэтому двигатель не будет двигаться.
    }
    
    пустой цикл ()
    {
      if (Serial.available()>0) // Проверяем, присутствуют ли данные в последовательном буфере или нет.
      {
        Скорость=Serial.parseInt(); // Чтение данных из последовательного буфера.
        флаг=0;
      }
    
      если (Скорость>=50 && Скорость<=255)
      {
        аналоговая запись (Motor_pin, скорость); // Отправка ШИМ-сигнала на 3-й контакт Arduino.если (флаг==0)
        {
          Serial.print("Текущая скорость ");
          Serial.print(Скорость);
          Serial.println ("ШИМ");
          флаг=1;
        }
      }
    } 


    Скачать полный код:

    dc_motor_interface_code

    .txt

    Скачать TXT • 795B

    Примечание: Для моделирования цепи в #tinkercad код по умолчанию, присутствующим в окне удалить и скопировать загруженный код.

    Рабочий :

    Для начала сначала посетите веб-сайт TinkerCAD .Создайте учетную запись и перейдите в раздел схем. Нажав на кнопку «Создать новую схему», вы попадете в окно, где сможете создать схему. Он будет оснащен всеми необходимыми компонентами, и вы можете просто перетащить необходимые элементы, а соединения можно выполнить с помощью перемычек.

    Чтобы узнать больше о TinkerCAD, просто просмотрите веб-сайт или посмотрите видео .

    Загрузите код в раздел кода и начните моделирование, чтобы проверить выход вашей схемы.

    На изображении ниже показаны выходные данные для случайного входного значения, лежащего в диапазоне от 50 до 255 :

    изображение, показывающее выход

    . Двигатель постоянного тока можно регулировать.

    Посмотрите видео, прикрепленное ниже, чтобы получить четкое представление о том, как выполняются соединения и процедура моделирования.

    Video By - Harshit Gupta

    Программное обеспечение для моделирования играет ведущую роль в проектировании огромных схем, которые помогают понять, проанализировать и предоставить выходные данные для большого набора входных значений, которые было бы неудобно делать вручную.Это помогает избежать любого повреждения оборудования, выходя за пределы номинального значения.

    Подтвердите свои новые идеи схемы и узнайте объем и границы вашей схемы.

    См. также:

    Создание цифрового вольтметра с помощью Arduino UNO.

    Взаимодействие 7-сегментного дисплея с Arduino

    Измерение интенсивности света с помощью датчика LDR и Arduino в TinkerCAD

    Использование MATLAB и Arduino для управления двигателем — видео

    В этой демонстрации мы увидим, как управлять двигателями с помощью пакета поддержки MATLAB для Arduino.Что касается программного обеспечения, у меня есть MATLAB и пакет поддержки MATLAB для Arduino, предварительно установленные на моей машине. Если у вас не установлен пакет поддержки, вы можете перейти на вкладку надстроек и нажать «Получить пакеты поддержки оборудования», чтобы загрузить и установить пакет поддержки. Что касается оборудования, у меня есть Arduino Due, Motor Party Pack для Arduino, аккумулятор постоянного тока и кабель USB Micro-b.

    Чтобы следовать этой демонстрации и выполнить соединения, которые у меня есть, подключите штырек Servo 1 на Motor Shield к серводвигателю.И один контакт к двигателю постоянного тока, а контакты M3 и M4 к шаговому двигателю. Важно отметить, что аккумуляторная батарея постоянного тока необходима для управления двигателем постоянного тока и шаговым двигателем. Подключите аккумуляторную батарею постоянного тока к контакту питания. Конец Micro-b кабеля должен быть подключен к порту программирования на Due, а конец USB — к ПК, на котором установлен MATLAB. Для получения более подробной инструкции о том, как выполнить подключение, перейдите по этой ссылке.

    Теперь, когда мы сделали все необходимые соединения, давайте перейдем к MATLAB и посмотрим, как мы можем управлять двигателями.Для этого я написал скрипт, который собираюсь показать. Функция Arduino в этом скрипте устанавливает соединение с Due, который отключился от COM-порта, упомянутого в первом вводе. Эта функция также предоставляет MATLAB инструкции по библиотекам, которые необходимо включить в серверный код Arduino. Когда я выполняю это в командном окне MATLAB, MATLAB создает объект, представляющий физический объект, к которому он подключен.

    После этого дополнительная функция может работать с объектом, который был создан для подключения к Motor Shield.Выполнение команды в окне команд и запуск скрипта MATLAB имеют тот же эффект. Так что в оставшейся части этого видео я буду использовать кнопку для перехода к следующему разделу кода после выполнения текущего раздела.

    MATLAB создает новый объект в рабочей области каждый раз, когда он подключается к новому физическому объекту. В данном случае Моторный Щит. Здесь, в этом разделе кода, мы должны обратить внимание на функции сервопривода и правильного положения. Функция сервопривода позволяет вам обмениваться данными из MATLAB с серводвигателем, который подключен к номеру порта, указанному во втором входе.Функция правильного положения позволяет вам дать команду серводвигателю переместиться в указанное положение. Здесь я использую 4 цикла для перемещения двигателя от 0 до 180 градусов пять раз назад и вперед. Я прикрепил здесь изображение колеса к серводвигателю, чтобы показать его в действии.

    В следующем разделе Cord функция «Шаговый двигатель» помогает нам установить соединение с шаговым двигателем, подключенным к порту 2. Третий вход этой функции определяет количество шагов, которые шаговый двигатель должен делать за каждый оборот.Функция Move дает команду шаговому двигателю переместиться на количество шагов, указанное во втором входе. Давайте посмотрим, сможет ли MATLAB заставить балерину танцевать под свои мелодии.

    Для связи с последним типом двигателя, который поставляется вместе с пакетом Motor Party Pack от MATLAB, можно использовать функцию двигателя постоянного тока. Комментарий остановки и запуска делает именно то, что следует из названия. Помните, что эти функции можно использовать только после указания скорости двигателя. Скорость двигателя должна быть указана в процентах от максимальной скорости двигателя.Гипнотизирующий диск здесь показывает работу двигателя постоянного тока.

    Итак, мы увидели, как управлять двигателями с помощью MATLAB и пакета поддержки для Arduino.

    Pololu Dual MC33926 Motor Driver Shield для Arduino

    Обновление доступности за январь 2022 г.: На этот продукт повлияла глобальная нехватка запчастей, и мы не знаем, когда сможем сделать больше, поэтому мы не принимаем заказы на этот раз. В качестве альтернативы мы рекомендуем очень похожий Dual TB9051FTG Motor Driver Shield для Arduino, который может служить заменой в типичных приложениях.

    Обзор

    Pololu двойной MC33926 щит драйвера двигателя для Arduino.

    Этот шилд драйвера двигателя и соответствующая библиотека Arduino упрощают управление двумя двунаправленными коллекторными двигателями постоянного тока с помощью Arduino или совместимой платы, такой как A-Star 32U4 Prime. Плата оснащена парой драйверов двигателей Freescale MC33926, которые работают от 5 до 28 В и могут непрерывно выдавать 3 А на канал, а также включает в себя схему измерения тока, защитные резисторы, полевой транзистор для защиты от переполюсовки батареи и логические вентили для уменьшения необходимое количество контактов ввода/вывода.Он поставляется полностью укомплектованным компонентами SMD, включая две микросхемы MC33926, как показано на рисунке справа; Штабелируемые разъемы Arduino и клеммные колодки для подключения двигателей и питания двигателей включены, но не припаяны (см. раздел «Входящие в комплект поставки» ниже).

    Этот универсальный драйвер двигателя предназначен для широкого круга пользователей, от новичков, которым просто нужно решение для управления двигателем по принципу «подключи и работай» для своих плат Arduino (и их устраивает небольшая пайка), до более продвинутых пользователей, которым нужен двойной держатель MC33926. для управления требуется меньше контактов ввода/вывода.Сопоставление выводов Arduino можно настроить, если значения по умолчанию неудобны, а упрощенные линии управления MC33926 разбиты вдоль левой стороны платы, обеспечивая удобную точку интерфейса для других плат микроконтроллеров (см. правую схему подключения ниже). Эта универсальность, наряду с возможностью питания Arduino напрямую от щита, отличает эту плату от аналогичных конкурирующих моторных шилдов.

    Использование двойного драйвера двигателя MC33926 с платой Arduino (шилд и Arduino питаются отдельно).

    Использование двойного экрана драйвера двигателя MC33926 с микроконтроллером (серые разъемы не являются обязательными).

    В качестве более мощной альтернативы этому экрану рассмотрите двойной экран драйвера двигателя VNH5019, который может обеспечить непрерывный ток 12 А на канал. В качестве альтернативы с меньшим энергопотреблением и меньшей стоимостью рассмотрите сдвоенный экран драйвера двигателя MAX14870, двойной экран драйвера двигателя DRV8835 или двойной экран драйвера двигателя A4990.

    Особенности

    Двойной щит драйвера двигателя Pololu MC33926, собранный и подключенный к Arduino Leonardo.

    Pololu Dual MC33926 щит драйвера двигателя для Arduino, вид снизу с размерами платы.

    • Широкий диапазон рабочего напряжения: 5–28 В 1
    • Выходной ток: 3 А продолжительно (5 А пиковое 2 ) на двигатель
    • Входы совместимы как с 5 В, так и с 3.Системы 3 В
    • Режим ШИМ до 20 кГц, который является ультразвуковым и обеспечивает более тихую работу двигателя
    • Выход напряжения измерения тока, пропорциональный току двигателя (прибл. 525 мВ/А; активен только при работе H-моста)
    • Светодиодные индикаторы двигателя показывают, что делают выходы, даже если двигатель не подключен
    • Может использоваться с клоном Arduino или Arduino (через щитовые разъемы) или другими платами микроконтроллеров (через 0,1-дюймовый разъем слева)
    • При использовании в качестве экрана блок питания двигателя можно дополнительно использовать для питания базы Arduino
    • Сопоставление выводов Arduino можно настроить, если сопоставления по умолчанию неудобны
    • Библиотека Arduino упрощает начало работы с этой платой в качестве защитного экрана драйвера двигателя
    • Подробное руководство пользователя
    • Защита от обратного напряжения питания двигателя 3
    • Надежные драйверы:
      • Переходный режим до 40 В
      • Ограничение перегрузки по току через внутреннюю ШИМ
      • Отключение из-за перегрева и гистерезис
      • Отключение при пониженном напряжении
      • Защита выхода от короткого замыкания на землю и короткого замыкания на Vcc


    1 Плата поддерживает работу в переходных режимах (< 500 мс) до 40 В.Работа от 5–8 В снижает максимальный непрерывный выходной ток (в этом диапазоне производительность драйвера снижается).
    2 Внутреннее ограничение пикового тока изящно снижает выходную мощность при токах нагрузки выше 6,5 A ± 1,5 A. Для получения дополнительной информации см. техническое описание MC33926 (1 МБ pdf).
    3 Защита от обратного напряжения питания логики отсутствует.

    Включенное оборудование

    Двойной драйвер двигателя Pololu MC33926 для Arduino с включенным оборудованием.

    Эта плата привода двигателя поставляется со всеми установленными деталями для поверхностного монтажа. Однако для сборки входящих в комплект деталей со сквозными отверстиями требуется пайка. В комплект входят следующие сквозные детали:

    Также в комплект входит блок короткого замыкания 0,1″ (для дополнительной подачи питания на Arduino).

    Вы можете припаять клеммные колодки к шести большим сквозным отверстиям, чтобы подключить двигатель и питание двигателя, или вы можете отломить секцию 12×1 от 0.1-дюймовую полосу заголовка и припаяйте ее к меньшим сквозным отверстиям, которые ограничивают эти большие отверстия. Также можно припаять провода прямо к плате.

    Если эта плата не используется в качестве экрана Arduino, вы можете припаять 0,1-дюймовые разъемы к логическим соединениям вдоль левой стороны платы, чтобы можно было использовать специальные кабели или макетные платы без пайки, или вы можете припаять провода непосредственно к плате для большего удобства. компактные установки. Обратите внимание, что соединения двигателя и питания двигателя не должны выполняться через макетную плату.

    Монтажное отверстие предназначено для использования с винтами № 4 (не входят в комплект).

    Arduino не входит в комплект .

    Принципиальная схема

    Схема защиты двойного драйвера двигателя MC33926 для Arduino.

    Схема в формате PDF: схема защиты двойного драйвера двигателя MC33926 (350k pdf).

    Измерение тока

    Выход датчика тока составляет приблизительно 525 мВ/А.Обратите внимание, что выход активен только во время работы соответствующего H-моста; он неактивен (низкий), когда привод тормозит или выходы двигателя имеют высокий импеданс (плавающий). Если драйвер тормозит, ток будет продолжать циркулировать через двигатель, но напряжение на выводе FB не будет точно отражать ток двигателя. Обратите внимание, что, как и у большинства драйверов двигателей со встроенным датчиком тока, фактическая чувствительность может значительно различаться от устройства к устройству, а точность снижается для токов ниже 0.5 A (дополнительную информацию см. в техническом описании MC33926 (1 МБ в формате pdf). Пожалуйста, рассмотрите наши датчики тока на эффекте Холла в качестве опции для добавления более последовательного и точного измерения тока в вашу систему.

    Вопросы рассеивания мощности в реальных условиях

    Каждая микросхема драйвера двигателя MC33926 имеет максимальный номинальный постоянный ток 5 А. Однако фактический ток, который она может обеспечить, зависит от того, насколько хорошо вы можете поддерживать ее охлаждение. Печатная плата экрана предназначена для отвода тепла от микросхем драйвера двигателя, но производительность можно улучшить, добавив радиаторы.

    В отличие от других H-мостов, MC33926 имеет функцию, которая позволяет изящно уменьшать ток, когда ток превышает 5 А или когда температура чипа приближается к своему пределу. Это означает, что если вы нажмете на чип почти до предела, вы увидите меньшую мощность двигателя, но это может позволить вам избежать полного отключения.

    Мы протестировали экран при комнатной температуре, без принудительного потока воздуха или радиаторов. В наших тестах экран мог подать 5 А одновременно на оба канала в течение 10 с, прежде чем тепловая защита начала снижать ток.Экран выдавал 4 А по обоим каналам в течение 37 с, а при 3 А он мог непрерывно работать более 10 минут без срабатывания ограничения тока или тепловой защиты.

    Наши тесты проводились при 100% рабочем цикле; ШИМ двигателя вносит дополнительный нагрев, пропорциональный частоте.

    Этот продукт может нагреть до такой степени, что обожжет вас задолго до того, как чип перегреется. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом и другими компонентами, связанными с ним.

    Этот товар часто покупают вместе с:

    Управление скоростью драйвера двигателя

    с помощью Arduino

    В этом примере мы будем управлять скоростью линейного привода с Arduino и драйвером двигателя.

    Примечание. В этом учебном пособии предполагается предварительное знание основных электронных принципов, аппаратного и программного обеспечения Arduino. Если вы впервые используете Arduino, мы предлагаем изучить основы в одном из множества замечательных руководств для начинающих, доступных через поиск Google и YouTube. Имейте в виду, что у нас нет ресурсов для предоставления технической поддержки для пользовательских приложений, и мы не будем отлаживать, редактировать, предоставлять код или схемы соединений за пределами этих общедоступных учебных пособий.

    Компоненты

    Проводка

    Обзор аппаратного и программного обеспечения

    Двигатели постоянного тока в линейных приводах требуют высокого тока (до 5 А), если бы мы подключили линейный привод напрямую к Arduino, это потребление большого тока разрушило бы цифровые контакты Arduino, поскольку они рассчитаны только на 40 мА каждый.Поэтому мы используем драйвер двигателя, который может принимать слаботочный ШИМ-сигнал (широтно-импульсная модуляция) с платы Arduino и выводить сильноточный ШИМ-сигнал на линейный привод.

    Драйвер двигателя подключен к двум цифровым контактам PWM (контакты 10 и 11 на Arduino Uno). Установив один из этих контактов в LOW, а другой в HIGH (см. строки 18 и 19 в коде ниже), мы можем выдвигать привод на максимальной скорости. Чтобы остановить привод, мы устанавливаем оба штифта на НИЗКИЙ (см. строки 21 и 22 в коде ниже), а чтобы изменить направление движения, мы можем изменить порядок контактов ВЫСОКИЙ и НИЗКИЙ (см. строки 24 и 25 в коде ниже).Мы также можем настроить скорость, изменив переменную «Скорость» на любое значение в диапазоне [0, 255]; см. строку 17 кода ниже.

    Код

    https://gist.github.com/Will-Firgelli/c0ef0871dc1946d75257e0c29dccae2a

    Регулятор скорости с потенциометром

    В приведенном выше примере мы вручную устанавливаем скорость в строке 17 кода. Однако могут возникнуть ситуации, когда мы хотим изменить скорость привода во времени. Самый простой способ добиться этого — использовать потенциометр.Потенциометр представляет собой переменный резистор с тремя выводами, который может действовать как делитель напряжения. При вращении ручки потенциометра выходное напряжение будет меняться, и мы можем подключить его к аналоговому выводу на Arduino, чтобы установить переменную скорость.

    Проводка

    Обзор аппаратного и программного обеспечения

    Как упоминалось выше, потенциометр представляет собой поворотное устройство, сопротивление которого изменяется при вращении ручки. Подключив два внешних контакта потенциометра к 5V и GND, а средний контакт к аналоговому выводу Arduino A0, создается делитель напряжения.При вращении ручки Arduino будет считывать аналоговые показания в диапазоне [0, 1023].

    Для значений в диапазоне [512, 1023] мы хотим, чтобы привод выдвигался, а для значений [0, 511] мы хотим, чтобы привод втягивался, это может быть достигнуто с помощью простого оператора if()/else в строках 22 и 28. в приведенном ниже коде. Затем, используя функцию map() (строки 23 и 29 в коде ниже), мы можем преобразовать это в ШИМ-сигнал, который будет управлять как скоростью, так и направлением привода.

    Код 

    https://gist.github.com/Уилл-Фирджелли/d2cdf69edc829974885984b3fb8e4856

    Arduino uno управляет двигателем постоянного тока в обоих направлениях вперед и назад с помощью драйвера двигателя L293d h-bridge

    В этом уроке я собираюсь научить вас, как управлять небольшим двигателем постоянного тока с помощью Arduino Uno, используя микросхему драйвера двигателя L293D h-bridge. Я буду контролировать направление вращения (по часовой стрелке и против часовой стрелки) двигателя постоянного тока с помощью контроллера драйвера двигателя l293d и Arduino Uno. Учебник поможет вам понять, как легко вращать двигатель постоянного тока как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки, используя l293d и arduino uno.

    Микроконтроллеры не могут самостоятельно управлять двигателем постоянного тока

    Все мы знаем, что микроконтроллеры сами по себе не могут управлять двигателями постоянного тока. Поскольку ток, который они выводят на свои выходные контакты, недостаточен для привода небольшого двигателя постоянного тока. Обычно контакты ввода-вывода микроконтроллера выводят (20–40 мл ампер) токов. Выводы Arduino uno gpio могут выдавать 40 млн ампер непрерывного тока, но 40 мА недостаточно для привода двигателя постоянного тока.

    Внешняя схема с микроконтроллером для привода двигателя постоянного тока

    Двигателю постоянного тока

    требуется постоянный ток от 100 до 250 миллиампер для вращения и перемещения шпинделя или вала.Поэтому очевидно, что нам нужен внешний источник с микроконтроллером для управления двигателем постоянного тока. Лучшим решением является использование транзисторов и полевых МОП-транзисторов для привода двигателя постоянного тока. Чтобы контролировать направление вращения двигателя, мы должны использовать несколько транзисторов и полевых транзисторов. Также мы должны ввести правильную логику в виде программного кода в Arduino, чтобы вращать двигатель в любом направлении.

    Использование предварительно собранного драйвера двигателя постоянного тока

    Наиболее популярными среди разработчиков встраиваемых систем драйверами/схемами двигателей постоянного тока являются схемы Н-моста.H-мост представляет собой комбинацию из 4 транзисторов или полевых МОП-транзисторов, расположенных в фиксированной линейной схеме. Логическая схема H-моста показана ниже.

    Логическая схема Н-моста

    Так как создание схемы h-моста занимает много времени, а сама схема грязная и занимает много места, мы можем использовать драйвер двигателя l293d. L293d представляет собой схему h-моста в небольшой микросхеме, которая проста в использовании и обращении, а также занимает меньше места, чем стандартная схема h-моста с линейными компонентами.

    Если вы новичок и не знаете распиновку l293d, ее внутреннюю структуру и как ее эффективно использовать? Просто воспользуйтесь приведенным ниже руководством, оно поможет вам понять код Arduino, написанный ниже.

    Из приведенного выше руководства вы можете легко понять, как подключить двигатель с помощью контактов arduino uno и драйвера двигателя l293d. Каждый шаг взаимодействия нагрузки с l293d хорошо объяснен в приведенном выше руководстве.

    Управление двигателем постоянного тока Arduino, драйвер двигателя L293d — двунаправленное управление двигателем — соединения

    Я собираюсь использовать канал 1 драйвера двигателя l293d для управления направлением вращения двигателя постоянного тока. Схема цепи проста.Заземление Контакт № 4 и 5 L293D. Подайте +5 вольт на вход Pin#1 l293d. Подайте +12 В на Pin#8 l293d. Arduino digital Pin#7 и 8 используются для управления направлением вращения двигателя. Подключите arduino digital Pin#7 к pin#7 драйвера двигателя l293d и Pin#8 к pin#2 l293d. Теперь подключите двигатель к Pin#3 и 6 L293d. Заземление Контакт № 4 и 5 канала l293d-1.Arduino может питаться от персонального компьютера или USB-порта ноутбука. L293d питается от внешнего источника 12 вольт.

    Драйвер двигателя L293d и контроллер с Arduino, управляющим направлением вращения двигателя постоянного тока

    Примечание:  Я использую контакты № 3 и 6 в качестве выходных, потому что я использую только одну сторону микросхемы (L293). Если вы используете другую сторону, убедитесь, что ваши соединения верны. Примечание. L293D может запускать два двигателя одновременно, вы также можете использовать его для запуска только одного двигателя.Как я сделал!

    Драйвер двигателя

    L293d с двигателем постоянного тока Arduino — код проекта

    Код проекта прост. Сначала я определил контакты № 7 и 8. Затем в функции настройки пустоты я определил контакты № 7 и 6 как выходные контакты. Теперь они могут выводить только цифровой сигнал. В функции void loop я делаю все, что нужно для управления направлением.

    Сначала я даю задержку на 2 секунды, чтобы сделать схему стабильной. Обратите внимание, что функция arduino void loop такая же, как , в то время как (1) постоянно работает или повторяется.

    Затем я сделал Pin # 7 HIGH и Pin # 8 LOW , этот сигнал поступает на L293d Pin # 2 и 7 , что заставило наш двигатель работать по часовой стрелке или против часовой стрелки в зависимости от вашей конфигурации. . Двигатель остается в этом состоянии в течение 4 секунд, после чего меняется состояние контактов.

    Теперь оба контакта находятся в состоянии НИЗКИЙ, что означает ноль, который заставляет двигатель останавливаться, и двигатель останавливается на 3 секунды, этот шаг очень важен, потому что теперь мы хотим изменить направление, и если мы изменим его без какой-либо задержки, чем это может быть опасно для нашей цепи и водителя двигателя.когда двигатель вращается, он создает в нем обратную ЭДС (электродвижущая сила), а когда он останавливается, эта ЭДС передается обратно в цепь, что может быть вредным. Вот почему я остановил двигатель на 3 секунды.

    Затем я снова вращаю двигатель, но на этот раз в противоположном направлении, установив Pin # 8 HIGH и 7 LOW . Двигатель теперь вращается в противоположном направлении в течение 4 секунд. После этого снова задержка и мотор останавливается. После этих всех шагов функция цикла повторяется, и схема выполняет те же шаги с самого начала.

    Другие проекты, связанные с микроконтроллерами и драйвером двигателя l293d. Проекты с открытым исходным кодом. Код и схемы бесплатны, можно использовать и модифицировать любую вещь в проектах.

    Как управлять двигателем постоянного тока с помощью Arduino

    Двигатель постоянного тока

    чаще всего используется из-за его простой конструкции и функций. У него всего 2 вывода, положительный и отрицательный. Если подключить эти провода напрямую к аккумулятору, двигатель будет вращаться. Если один переключает провода, то двигатель будет вращаться в противоположном направлении.

    Как управлять вращением?

    Если мы хотим управлять вращением двигателя постоянного тока без изменения подключения провода, то подходящим вариантом является использование Н-моста . H-мост представляет собой небольшую электронную схему, способную вращать двигатель как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. H-мост имеет различные применения, наиболее важным из которых является управление двигателями в роботе. Он называется H-мост, так как в нем используются 4 транзистора, поэтому схема выглядит как H.

    Для управления двигателем постоянного тока с помощью Arduino мы будет использовать L298 H-Bridge IC. ИС L298 управляет как скорость и направление двигателей постоянного тока. Он может даже управлять 2 двигателями одновременно.

    [inaritcle_1]

    Аппаратные компоненты

    Распиновка микросхемы L298

    Управление двумя двигателями

    • Для каждого двигателя доступно 3 входа.
    • Для двигателя 1 входные контакты включают IN1, IN2 и ENA
    • Для двигателя 2 входные контакты включают IN3, IN4 и ENB
    • Однако здесь мы покажем, как подключить один двигатель постоянного тока с L298 IC.
    • Сначала мы подключим Arduino к IN1 (контакт 5), IN2 (контакт 7) и Enable1 (контакт 6). с другой стороны, вывод 6 требует ШИМ-сигнала для управления скоростью.
    • При изменении значений входа 1 и входа 2 направление вращения двигателя также будет изменено.

    См. следующее таблицу для дальнейшего уточнения.

    Вход 1 Вход 2 Направление вращения
    0 0 Стоп
    1 0 Форвард
    0 1 Назад
    1 1 Стоп
    • Контакт 8 Arduino подключен к контакту IN1 микросхемы L298
    • Контакт № 9 подключен к контакту IN2 микросхемы L298.
    • Эти два цифровых контакта 8 и 9 Arduino управляют направлением вращения двигателя постоянного тока.
    • Контакт 2 Arduino подключен к EN. 8 и 9,
    • Мы будем использовать аналоговую функцию Write() для установки значения контакта 2

    Код Arduino

     const int pwm = 2 ; //инициализация вывода 2 как ШИМ
    константный интервал in_1 = 8 ;
    константа int_2 = 9 ;
    
    //Для обеспечения логики L298 IC для выбора направления двигателя постоянного тока
    
    недействительная установка ()
    {
    pinMode(ШИМ,ВЫХОД) ; //мы должны установить вывод ШИМ в качестве выхода
    pinMode(in_1,OUTPUT) ; //Логические выводы также устанавливаются как выходные
    pinMode(in_2,OUTPUT) ;
    }
    
    пустой цикл ()
    {
    //Для движения по часовой стрелке in_1 = High, in_2 = Low
    
    digitalWrite(in_1,HIGH) ;
    цифровая запись (in_2, LOW) ;
    аналогЗапись(ШИМ,255) ;
    
    /* установка pwm двигателя на 255
    мы можем изменить скорость вращения
    изменяя вход ШИМ, но мы только
    используя arduino, поэтому мы используем самый высокий
    значение для привода двигателя */
    
    // По часовой стрелке в течение 3 секунд
    задержка(3000) ;
    
    //Для тормоза
    digitalWrite(in_1,HIGH) ;
    digitalWrite(in_2,HIGH) ;
    задержка(1000) ;
    
    //Для движения против часовой стрелки - IN_1 = LOW, IN_2 = HIGH
    цифровая запись (in_1, LOW) ;
    digitalWrite(in_2,HIGH) ;
    задержка(3000) ;
    
    //Для тормоза
    digitalWrite(in_1,HIGH) ;
    digitalWrite(in_2,HIGH) ;
    задержка(1000) ;
     }
     
    шагов для управления двигателем постоянного тока Arduino
    • Подключите 5 В и GND микросхемы L298 к 5 В и GND Arduino.
    • Установите двигатель на контакты 2 и 3 разъема IC.
    • Подключите IN1 микросхемы L298 к контакту 8 Ардуино.
    • Подключите IN2 микросхемы к контакту 9 Arduino.
    • Подключите EN A IC к контакту 2 Arduino.
    • Прикрепите контакт SENS A микросхемы к земле.
    • Подключите Arduino через USB-кабель и загрузите программу через Arduino IDE
    • включите плату Arduino с помощью батареи
    • Двигатель будет вращаться по часовой стрелке в течение первых 3 секунд, а затем против часовой стрелки в течение следующих 3 секунд.

    Приложения

    • Воздуходувки и вентиляторы
    • Фрезерно-сверлильные станки
    • Насосы дисковые и электрические тяговые и т.д.

    Может ли Arduino питать двигатель? Давайте узнаем! - Чип проводной

    Двигатель — это электрическая машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую и позволяет вам выполнять автоматизированные задачи, такие как вращение лопастей вентилятора, используя этот электрический ток. Включение двигателей в проекты Arduino — широко распространенная практика, потому что это открывает двери для многих новых возможностей.

    Но может ли Arduino питать двигатель? Нет, вы не можете напрямую запитать двигатель через плату Arduino, потому что Arduino может производить максимальный ток 40 мА, тогда как для работы двигателя требуется гораздо больший ток.

    Однако есть варианты питания двигателя от Arduino, например, с помощью набора батарей постоянного тока. Таким образом, при определенных обстоятельствах вы можете косвенно питать двигатель с помощью Arduino, о чем я расскажу в этой статье и покажу вам, как Arduino может питать двигатель.

    Как работает двигатель?

    Двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. Внутри двигателя есть катушка между двумя полюсами магнита, и на противоположные концы катушки подается напряжение. Ток течет через катушку, создавая силу и заставляя ее вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки в зависимости от полярности напряжения.

    Это явление происходит из-за закона электромагнитной индукции Фарадея, который гласит, что на проводник с током будет действовать сила, когда он будет помещен в магнитное поле .

    Но не будем вдаваться в мельчайшие детали принципа работы моторов!

    Все, что вам нужно знать, это то, что если вы присоедините два конца двигателя постоянного тока к батарее, он начнет вращаться, а если вы поменяете полярность, он будет вращаться в противоположном направлении.

    Проще говоря, простая смена полярности изменяет направление вращения двигателя.

    Какие типы двигателей существуют?

    Существует много видов двигателей, но в проектах Arduino можно использовать только некоторые из них.Наиболее популярными являются двигатели постоянного тока , серводвигатели и шаговые двигатели.

    Двигатели постоянного тока

    Двигатели постоянного тока

    Эти двигатели самые простые, так как у них всего две клеммы – земля и питание, а серводвигатели и шаговые двигатели немного сложнее.

    Серводвигатели

    Сервомеханизм Серводвигатели

    имеют схему управления, редуктор и потенциометр. В дополнение к двигателю постоянного тока, который обеспечивает точное управление двигателем, эти компоненты также позволяют двигателю работать в замкнутом контуре с микроконтроллером.

    Шаговые двигатели

    Шаговые двигатели

    , как следует из названия, работают «шагами» и обеспечивают больший контроль над движением двигателей.

    Как подключить двигатель к Arduino ?

    Распространенное заблуждение о двигателях постоянного тока 5 В состоит в том, что Arduino может питать их напрямую, потому что плата может обеспечивать напряжение 5 вольт.

    Но это может разрушить плату Arduino, потому что двигатель потребляет гораздо больше тока, чем может обеспечить обычная плата Arduino.Поэтому невозможно напрямую подключить двигатель к контактам платы Arduino.

    Тогда как вы можете запускать двигатели в проектах Arduino? Вы можете использовать драйверы двигателей для запуска и управления двигателями в проектах Arduino.

    Использование драйверов двигателей

    Что такое моторист? Как следует из названия, драйверы двигателей «управляют» двигателем, подключая его к Arduino, поскольку их нельзя подключить напрямую к плате.

    Dual H Bridge Motor Driver Control Board для Arduino

    На рынке доступно множество различных типов приводов двигателей.Каждый из них предлагает различный набор функций, которые используются для питания различных двигателей. Принцип «один размер подходит всем» не применим к драйверам двигателей, потому что каждый тип двигателя работает по-разному; следовательно, им нужны разные драйверы.

    Давайте рассмотрим наиболее распространенные типы драйверов двигателей.

    Драйвер двигателя H-Bridge

    Н-мост представляет собой схему привода двигателя, состоящую из четырех транзисторов, работающих как переключатели, расположенных таким образом, что схема выглядит как буква «Н», если смотреть сверху.Схема управляет вращением двигателя — вперед или назад, в зависимости от направления тока.

    Каждая пара транзисторов соединяет противоположные концы двигателя, и на один из них подается входное напряжение, а другой транзистор заземлен.

    В случае положительной полярности одновременно включается одна пара транзисторов, ток течет от источника напряжения к положительной клемме двигателя, затем к отрицательной клемме двигателя и, наконец, к земле.

    Аналогично, в случае отрицательной полярности ток течет от источника напряжения к отрицательной клемме двигателя, затем к положительной клемме и, наконец, к земле.

    Если вы хотите немного расширить свои знания о схеме Н-моста, ознакомьтесь с этой статьей.

    ИС драйвера двигателя

    Очень удобным вариантом управления двигателями в проектах Arduino является использование интегральных схем драйверов двигателей. Для этого не нужно строить сложную схему, нужна лишь компактная ИС для управления мотором через Arduino.

    Драйвер двигателя L293 IC для Arduino

    Наиболее популярными микросхемами являются A4988, DRV8833, L293 и ULN2003. Но какой из них вы должны использовать в своем следующем автомобильном проекте?

    Что ж, чтобы выбрать правильную ИС драйвера двигателя, вам нужно будет учитывать тип двигателя, который вы будете использовать. Кроме того, при принятии этого решения необходимо учитывать требования к току и напряжению.

    Вот подробное руководство по выбору правильного драйвера двигателя для вашего проекта Arduino.

    Что такое ШИМ-управление двигателем?

    Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это полезный инструмент, позволяющий контролировать время, в течение которого уровень напряжения остается высоким.

    Если вы представите прямоугольную волну, вы заметите, что время, в течение которого импульс находится в высоком состоянии, равно времени, в течение которого он находится в низком состоянии. Но если вы подтачиваете этот импульс таким образом, что время включения больше, чем время выключения, или наоборот, то это известно как широтно-импульсная модуляция .

    Широтно-импульсная модуляция позволяет изменять мощность, подаваемую на двигатель в разные моменты времени, что, в свою очередь, изменяет скорость двигателя.

    Например, если вы хотите изменить скорость вращения вентилятора с помощью Arduino, вам нужно будет использовать технику ШИМ для выполнения такой задачи.

    На каждой плате Arduino есть несколько контактов ШИМ, помеченных небольшой синусоидой. Если у вас есть плата Arduino UNO, вы заметите эту метку на цифровых контактах 3, 5, 6, 9, 10 и 11.

    Используя эти контакты, вы можете генерировать ШИМ-импульс для вашего двигателя.

    Применение двигателя в проектах Arduino

    Использование двигателей в проектах Arduino открывает двери для множества возможностей, где вы можете создавать различные проекты робототехники и домашней автоматизации.

    Вот список интересных проектов двигателей Arduino, которые вы, возможно, захотите попробовать:

    1. линия после робота
    2. препятствие, избегая Robot
    3. беспроводной скорости вращения вентилятора
    4. беззаконного мусора CAN
    5. ручной дезинфицирующий диспенсер
    6. Rubik Cube Solver
    7. Роботизированная рука
    8. 3D-принтер
    9. Автоматическая кормушка для домашних животных

    Если вы хотите ознакомиться с другими проектами Arduino, в которых используются двигатели, ознакомьтесь с этой статьей здесь.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.