MOSETSKI MOTORNI VOZAČ: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

MOTORNI VOZAČI

• Vozači motora neizostavan su dio svijeta robotike jer većini robota su potrebni motori za rad i efikasno upravljanje motorima.
• Oni su malo pojačalo struje; funkcija vozača motora je da uzmu nisko strujni kontrolni signal, a zatim ga pretvore u signal veće struje koji može pokretati motor.
• Upravljački signal niske struje dolazi iz mikrokontrolera (Arduino Uno u mom slučaju) koji može dati izlaz u rasponu od 0-5V pri maksimalno 40mA koji zatim upravljački program motora obrađuje kako bi dao veći strujni izlaz, tj. 12-24V na 2- 4A.
• Vozači motora obično imaju dva dijela

1. Pulm Width Modulation (PWM) interpretersko kolo za kontrolu brzine motora u skladu s promjenom ulaznog PWM -a iz pogona motora.
2. Krug za upravljanje smjerom za kontrolu smjera motora.

Korak 1: PWM INTERPRETER KRUG

POTREBNE KOMPONENTE

1. IRF250N MOSFET
2. 10K OHM OTPOR
3. 2A DIODA*2
4. 12V BATERIJA

IRF 250N je MOSFET logičkog nivoa koji pretvara ulaz 0-5 V na ulazu u odgovarajući 0-Vmax (spojene baterije).

10K OHM otpornik je pull-down otpornik koji drži logički signal blizu nula volti kad nijedan drugi aktivni uređaj nije spojen.

Diode se koriste kao povratne diode. Preletna dioda (ponekad se naziva i dioda slobodnog hoda) je dioda koja se koristi za uklanjanje povratnog udarca, što je nagli skok napona koji se vidi preko induktivnog opterećenja kada se njegova opskrbna struja naglo smanji ili prekine.

NAPOMENA- Budući da se koristi vanjska baterija, ona mora biti uzemljena s mikrokontrolerom. To se postiže spajanjem negativnog terminala baterije na GND mikrokontrolera.

Korak 2: KRUG ZA UPRAVLJANJE SMJEROM

POTREBNE KOMPONENTE

1. RELEJ ZA 8 PIN-ova (58-12-2CE OEN)
2. IRF250N MOSFET
3. 10K OHM OTPOR*3
4. 3 mm LED *2

MOSFET koji se koristi u ovom krugu isti je kao i prethodni krug, tj. IRF250N, ali umjesto da dajemo PWM na kapiji, mi samo dajemo analogno visoko i nisko jer moramo samo uključiti i isključiti relej.

Relej radi na 12V, ali analogno visoko primljeno od Arduina je max 5V pa smo ovdje koristili MOSFET kao prekidač.

Korišteni relej (58-12-2CE OEN) je 8-pinski.

• Prva 2 pina su napajači zavojnice, tj. Kada se napajaju, prebacuju povezivanje Common sa Normal Connected (NC) na Normally Open (NO).
• Common prima ulaz za isporuku na izlaz (motor).
• NC prima napajanje iz Common -a kada se zavojnica ne napaja i NO je isključen.
• Kada se zavojnica napaja, NO prima napajanje iz Common -a, a NC se isključuje.

Prelazimo između NO i NC što će nam omogućiti promjenu polariteta

Dvije LED diode spojene su paralelno na izlaz zajedno s otporom od 10K ohma, oba u suprotnom polaritetu. Oni će djelovati kao dojavljivač smjera jer će svijetliti kada struja teče u jednom smjeru i Vice -Versa.

Korak 3: MIKROKONTROLER

Mikrokontroler ima 2 signala za isporuku

1. PWM za promjenu brzine motora.
2. Analogno visoko i nisko za promjenu smjera motora.

KOD SE NALAZI U PRILOGU

Izlaz iz PWM PIN -a 3 je spojen na sklop tumača PWM -a.

Izlaz s PIN -a 11 spojen je na vrata relejnog kruga.

NAPOMENA - Ako oba kola koriste isti izvor napajanja, tada samo jedan od njih zahtijeva zajedničko uzemljenje; ako se koriste 2 izvora napajanja, tada oba kruga moraju biti zajednički uzemljena

INPUT =

0 i 1 za smjer

0-255 za brzinu; 0 do zaustavljanja i 255 za najveću brzinu.

FORMAT =

svemir

Npr = 1 255

0 50

VAŽNO JE ZNATI DA JE PWM PREVODILAČKI KOLO DOVOLJAN SAM AKO JE KORISNIK SAMO SPOSOBAN PROMJENITI BRZINU MOTORA ILI UKLJUČITI I ISKLJUČITI BEZ PROMJENE SMJERA

Korak 4: INTEGRACIJA SISTEMA

Nakon što ste izradili sve komponente upravljačkog programa motora vrijeme je da ih sve integrirate, tj. PWM tumač, relejno kolo s mikrokontrolerom.

• Izlaz PWM tumača spojen je na zajednički relej.
• Oba kruga su spojena na bateriju pomoću PowerBoarda. PowerBoard je sigurnosni krug koji se sastoji od kondenzatora (koristi se za filtriranje ulaza), diode (za provjeru polariteta baterije) i osigurača (za ograničavanje struje) za zaštitu kruga u ekstremnim uvjetima.

PowerBoard nije potreban dok je motor bez opterećenja, ali dok se upravljački program motora koristi u robotu, preporučuje se da ga koristite.

• Spojite Vrata na PWM interpreterskom krugu na pwm pin 3
• Spojite krug kapije releja na pin 11.

Korak 5: RAZVOJ

• U početku sam koristio tranzistor za prebacivanje releja, ali nije mogao podnijeti struju koja prolazi kroz njega pa sam se morao prebaciti na MOSFET.
• Koristio sam kondenzator između izvora i vrata MOSFET -a kako bih osigurao da nema struje između njih, ali kasnije sam shvatio da to nije potrebno.