МОТОРЕН ДВИГАТЕЛ С МОЗЕТ: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

МОТОРНИ ШОФЬОРИ

• Шофьорите на двигатели са незаменима част от света на роботиката, тъй като повечето от роботите изискват двигатели да работят и да работят ефективно двигателите, които играят ролята на шофьорите.
• Те са малък усилвател на ток; функцията на шофьорите на двигатели е да приемат контролен сигнал с нисък ток и след това да го превърнат в сигнал с по-висок ток, който може да управлява мотор.
• Нискотоков управляващ сигнал идва от микроконтролер (Arduino Uno в моя случай), който може да даде изход в диапазона от 0-5V при максимум 40mA, който след това се обработва от драйвера на двигателя, за да даде по-висок токов изход, т.е. 12-24V при 2- 4А.
• Шофьорите на двигатели обикновено имат две части

1. Интерпретаторна схема на модулацията на широчината на импулса (PWM) за контрол на скоростта на двигателя в съответствие с вариращия входен ШИМ от драйвера на двигателя.
2. Схема за управление на посоката за управление на посоката на двигателя.

Стъпка 1: ШИМ ИНТЕРПРЕТЕРНА КРЪГ

НЕОБХОДИМИ КОМПОНЕНТИ

1. IRF250N MOSFET
2. 10K OHM РЕЗИСТОР
3. 2А ДИОД*2
4. 12V АКУМУЛАТОР

IRF 250N е MOSFET на логическо ниво, което преобразува вход 0-5 V на портата в съответния 0-Vmax (на свързаната батерия).

10K OHM резистор е издърпващ се резистор, който задържа логическия сигнал близо до нула волта, когато не е свързано друго активно устройство.

Диодите се използват като летящ диод. Диод с обратен ход (понякога наричан диод на свободен ход) е диод, използван за премахване на обратния ход, който е внезапният скок на напрежението, наблюдаван в индуктивен товар, когато захранващият му ток внезапно се намали или прекъсне.

ЗАБЕЛЕЖКА- Тъй като се използва външна батерия, тя трябва да бъде заземена с микроконтролера. Това става чрез свързване на отрицателния извод на батерията към GND на микроконтролера.

Стъпка 2: ЕЛЕКТРОКОНТРОЛНА ВЕЖДА

НЕОБХОДИМИ КОМПОНЕНТИ

1. РЕЛЕ с 8 PIN (58-12-2CE OEN)
2. IRF250N MOSFET
3. 10K OHM РЕЗИСТОР*3
4. 3 мм LED *2

Използваният в тази схема MOSFET е същият като предишната схема, т.е.

Релето работи при 12V, но аналоговото високо, получено от Arduino, е максимум 5V, така че използвахме MOSFET като превключвател тук.

Използваното реле (58-12-2CE OEN) е 8-пиново.

• Първите 2 щифта са задвижващи бобини, т.е. когато се захранват, те превключват свързването на Common от нормално свързан (NC) към нормално отворен (NO).
• Common приема вход, за да го достави на изхода (мотора).
• NC получава захранване от Common, когато бобината не се захранва и NO е изключен.
• Когато бобината се захранва, NO получава захранване от Common и NC се изключва.

Преминаваме между NO и NC, което ще ни осигури промяната на полярността

Два светодиода са свързани паралелно към изхода заедно с 10K омово съпротивление, и двете в противоположна полярност. Те ще действат като известие за посока, тъй като човек ще свети, когато токът тече в една посока и Vice -Versa.

Стъпка 3: МИКРОКОНТРОЛЕРЪТ

Микроконтролерът има 2 сигнала за подаване

1. PWM за промяна на скоростта на двигателя.
2. Аналогово високо и ниско за промяна на посоката на двигателя.

КОДЪТ Е ПРЕДОСТАВЕН В ПРИЛОЖЕНИЕТО

Изходът от PWM PIN 3 е свързан към веригата на преводача на PWM.

Изходът от PIN 11 е свързан към портата на релейната верига.

ЗАБЕЛЕЖКА - Ако и двете вериги използват един и същ източник на захранване, тогава само една от тях изисква да бъде с общо заземяване; ако се използва 2 източника на захранване, тогава и двете вериги трябва да бъдат с общо заземяване

ВХОД =

0 и 1 за посока

0-255 за скорост; 0 за спиране и 255 за максимална скорост.

ФОРМАТ =

пространство

Напр. = 1 255

0 50

ВАЖНО Е ЗАБЕЛЕЖКА, ЧЕ PWM ТЕЛЕЖИТЕЛСКАТА СХЕМА Е ДОСТАТЪЧНА САМА, АКО ПОТРЕБИТЕЛЯТ СЕ ПРОСТО СЕ ПРОМЕНИ СКОРОСТТА НА ДВИГАТЕЛЯ ИЛИ ДА ГИ ВКЛЮЧВА И ИЗКЛЮЧВА БЕЗ ПРОМЕНЯНЕ НА НАПРАВЛЕНИЕТО

Стъпка 4: ИНТЕГРАЦИЯ НА СИСТЕМАТА

След като направите всички компоненти на драйвера на двигателя, е време да интегрирате и трите, т.е. PWM интерпретатор, релейна верига с микроконтролера.

• Изходът на PWM интерпретатора е свързан към общото на релето.
• И двете вериги са свързани към батерията с помощта на PowerBoard. PowerBoard е верига за безопасност, състояща се от кондензатор (използван за филтриране на входа), диод (за проверка на полярността на батерията) и предпазител (за ограничаване на тока) за защита на веригата при екстремни условия.

PowerBoard не е необходим, докато двигателят е без товар, но докато използвате драйвера на двигателя в робот, се препоръчва да го използвате.

• Свържете Gate на PWM интерпретаторна верига към pwm щифт 3
• Свържете вратата на релейната верига към щифт 11.

Стъпка 5: РАЗВИТИЕ

• Първоначално използвах транзистор за превключване на релето, но той не можеше да се справи с протичащия през него ток, така че трябваше да премина към MOSFET.
• Бях използвал кондензатор между източника и портата на MOSFET, за да гарантирам, че няма текущ поток между тях, но по -късно разбрах, че не е необходимо.