MOSETSKI VOZNIK MOTORNI VOZAČ: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

MOTORNI VOZNIKI

• Vozniki motorjev so nepogrešljiv del sveta robotike, saj večina robotov zahteva delovanje motorjev in učinkovito delovanje motorjev.
• So mali ojačevalnik toka; funkcija voznikov motorjev je, da sprejmejo nizkotokovni krmilni signal in ga nato spremenijo v signal z večjim tokom, ki lahko poganja motor.
• Nizkotočni krmilni signal prihaja iz mikrokrmilnika (v mojem primeru Arduino Uno), ki lahko daje izhod v območju 0-5V pri največ 40mA, ki ga nato gonilnik motorja obdela, da daje višji tok, tj. 12-24V pri 2- 4A.
• Vozniki motorjev imajo običajno dva dela

1. Tolmačevo vezje PWM (PWM) za krmiljenje hitrosti motorja v skladu z različnimi vhodnimi PWM motorja.
2. Krmilno vezje za smer smeri motorja.

1. korak: PWM TUMAČSKO VEZE

POTREBNE KOMPONENTE

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

IRF 250N je MOSFET logičnega nivoja, ki pretvori vhod 0-5 V na vratih v ustrezen 0-Vmax (priključene baterije).

10K OHM upor je spustni upor, ki drži logični signal blizu nič voltov, ko ni priključena nobena druga aktivna naprava.

Diode se uporabljajo kot povratna dioda. Povratna dioda (včasih imenovana tudi dioda prostega teka) je dioda, ki se uporablja za odpravo povratnega udara, kar je nenaden skok napetosti, ki se pojavi na induktivni obremenitvi, ko se njen napajalni tok nenadoma zmanjša ali prekine.

OPOMBA- Ker se uporablja zunanja baterija, mora biti ozemljena z mikrokrmilnikom. To naredite tako, da negativni priključek baterije priključite na GND mikrokrmilnika.

2. korak: VOZILO ZA UPRAVLJANJE SMERI

POTREBNE KOMPONENTE

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

MOSFET, uporabljen v tem vezju, je enak prejšnjemu vezju, tj. IRF250N, vendar namesto dajemo PWM na vratih, dajemo samo analogno visoko in nizko, ker moramo samo vklopiti in izklopiti rele.

Rele deluje pri 12V, vendar je analogno visoko, prejeto od Arduina, največ 5V, zato smo tukaj uporabili MOSFET kot stikalo.

Uporabljeni rele (58-12-2CE OEN) je 8-polni.

• Prva dva zatiča sta napeljavi tuljav, to pomeni, da se ob napajanju preklopijo povezljivost Common iz Normal Connected (NC) v Normally Open (NO).
• Common sprejema vhod za dostavo na izhod (motor).
• NC prejema napajanje iz Common, ko tuljava ni napajana in NO odklopljen.
• Ko je tuljava napajana, NO prejme napajanje od Common in NC se odklopi.

Prehajamo med NO in NC, kar nam bo omogočilo spremembo polarnosti

Dve LED diodi sta povezani vzporedno z izhodom skupaj z uporom 10K ohmov v nasprotni polarnosti. Delovali bodo kot prijavitelj smeri, saj bo svetil, ko tok teče v eno smer in Vice -Versa.

3. korak: MIKROKONTROLER

Mikrokrmilnik ima 2 signala za oddajo

1. PWM za spreminjanje hitrosti motorja.
2. Analogno visoko in nizko za spreminjanje smeri motorja.

KODA JE NAVEDENA V PRILOGI

Izhod iz PWM PIN 3 je povezan z vezjem tolmača vrat PWM.

Izhod iz kode PIN 11 je priključen na vrata relejnega vezja.

OPOMBA - Če oba vezja uporabljata isti vir napajanja, mora le eno od njiju imeti skupno ozemljitev; če uporabljate 2 vira napajanja, morata biti oba vezja skupna ozemljitev

VHOD =

0 in 1 za smer

0-255 za hitrost; 0 za ustavitev in 255 za največjo hitrost.

FORMAT =

prostor

Npr = 1 255

0 50

POMEMBNO JE Opozoriti, da je PWM TALMARSKO VEZE SAMO DOVOLJNO, ČE SE UPORABNIK SAMO PRIPRAVI SPREMENITI HITROST MOTORJA ALI VKLOPITI IN IZKLOPITI BREZ SPREMEMBE SMERA

4. korak: SISTEMSKA INTEGRACIJA

Po izdelavi vseh sestavnih delov gonilnika motorja je čas, da vse tri, tj. PWM tolmač, relejno vezje z mikrokrmilnikom, integrirate.

• Izhod PWM tolmača je povezan s skupnim relejem.
• Oba vezja sta z baterijo PowerBoard povezana z baterijo. PowerBoard je varnostno vezje, sestavljeno iz kondenzatorja (ki se uporablja za filtriranje vhoda), diode (za preverjanje polarnosti baterije) in varovalke (za omejitev toka) za zaščito vezja v ekstremnih pogojih.

PowerBoard ni potreben, ko je motor brez obremenitve, vendar ga med uporabo gonilnika motorja v robotu priporočamo.

• Priključite vrata na tolmaču PWM na pwm pin 3
• Priključite vezje releja na pin 11.

5. korak: RAZVOJ

• Sprva sem uporabljal tranzistor za preklop releja, vendar ni mogel obvladati toka, ki teče skozi njega, zato sem moral preiti na MOSFET.
• Uporabil sem kondenzator med virom in vrati MOSFET -a, da bi zagotovil pretok toka med njimi, kasneje pa sem spoznal, da ni potreben.