MOSETSKI VOZAČ MOTORA: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

VOZAČI MOTORA

• Vozači motora neizostavan su dio svijeta robotike jer većina robota zahtijeva motore za rad i učinkovito upravljanje motorima.
• Oni su malo pojačalo struje; funkcija vozača motora je da uzmu nisko strujni upravljački 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 obrađuje vozač motora kako bi dao veću struju, tj. 12-24V na 2 4A.
• Vozači motora obično imaju dva dijela

1. Sklop tumača PWM (Pwm Width Modulation) za kontrolu brzine motora u skladu s promjenom ulaznog PWM -a iz pogona motora.
2. Krug za upravljanje smjerom za upravljanje smjerom 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 logičke razine koji pretvara ulaz 0-5 V na vratima u odgovarajući 0-Vmax (spojene baterije).

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

Diode se koriste kao povratna dioda. 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. LED 3 mm *2

MOSFET koji se koristi u ovom krugu isti je kao i prethodni krug, tj. IRF250N, ali umjesto da dajemo PWM na vratima, 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-polni.

• Prva 2 pina su pokretači zavojnice, tj. Kada se napajaju, mijenjaju 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.
• Kad 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 JE NAVEDEN U PRILOGU

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

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

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

ULAZ =

0 i 1 za smjer

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

FORMAT =

prostor

Npr. = 1 255

0 50

VAŽNO JE NAPOMENA DA JE KRUG PWM TUMAČA SAMO DOVOLJAN AKO SE KORISNIK SAMO SPREMENI PROMJENITI BRZINU MOTORA ILI UKLJUČITI I ISKLJUČITI BEZ PROMJENE SMJERA

Korak 4: INTEGRACIJA SUSTAVA

Nakon što ste izradili sve komponente upravljačkog programa motora, vrijeme je da ih integrirate, tj. PWM tumač, relejni krug 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 korištenje.

• Spojite vrata na krugu PWM tumača na pwm pin 3
• Spojite krug vrata 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.