MOSET DRIVEN MOTOR DRIVER: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

MOTORU VADĪTĀJI

• Motora vadītāji ir neatņemama robotikas pasaules sastāvdaļa, jo lielākajai daļai robotu ir nepieciešami motori, lai tie darbotos un efektīvi darbinātu motorus.
• Tie ir neliels strāvas pastiprinātājs; motoru vadītāju funkcija ir uztvert vājas strāvas vadības signālu un pēc tam pārvērst to par augstākas strāvas signālu, kas var vadīt motoru.
• Zema strāvas vadības signāls nāk no mikrokontrollera (manā gadījumā Arduino Uno), kas var dot izeju diapazonā no 0 līdz 5 V pie maksimālās 40 mA, ko pēc tam motora vadītājs apstrādā, lai iegūtu lielāku strāvas izeju, ti, 12-24 V pie 2 4A.
• Motora draiveriem parasti ir divas daļas

1. Impulsa platuma modulācijas (PWM) tulka ķēde, lai kontrolētu motora ātrumu saskaņā ar mainīgo motora vadītāja ievadīto PWM.
2. Virziena vadības ķēde, lai kontrolētu motora virzienu.

1. darbība: PWM SAPU TULKS

OBLIGĀTĀS SASTĀVDAĻAS

1. IRF250N MOSFET
2. 10K OHM REZISTORS
3. 2A DIODE*2
4. 12V AKUMULATORS

IRF 250N ir loģikas līmeņa MOSFET, kas pārveido 0-5 V ieeju vārtos par atbilstošo 0-Vmax (no pievienotā akumulatora).

10K OHM rezistors ir nolaižams rezistors, kas tur loģisko signālu gandrīz nulles voltā, ja nav pievienota neviena cita aktīva ierīce.

Diodes tiek izmantotas kā atpakaļgaitas diode. Atpakaļgaitas diode (dažreiz saukta par brīvgaitas diodi) ir diode, ko izmanto, lai novērstu atplūdi, kas ir pēkšņa sprieguma lēciens, kas redzams pāri induktīvai slodzei, kad tā barošanas strāva pēkšņi tiek samazināta vai pārtraukta.

PIEZĪME- Tā kā tiek izmantots ārējs akumulators, tam jābūt kopējam ar mikrokontrolleri. Tas tiek darīts, savienojot akumulatora negatīvo spaili ar mikrokontrollera GND.

2. solis: VIRZIENA KONTROLES ĶĒDE

OBLIGĀTĀS SASTĀVDAĻAS

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

Šajā shēmā izmantotais MOSFET ir tāds pats kā iepriekšējā shēma, ti, IRF250N, bet tā vietā, lai PWM dotu pie vārtiem, mēs vienkārši dodam analogo augsto un zemo, jo mums vienkārši jāieslēdz un jāizslēdz relejs.

Relejs darbojas ar 12 V spriegumu, bet no Arduino saņemtā analogā augstā vērtība ir maksimāli 5 V, tāpēc mēs šeit esam izmantojuši MOSFET kā slēdzi.

Izmantotais relejs (58-12-2CE OEN) ir 8 kontaktu.

• Pirmās 2 tapas ir spoles enerģijas avoti, t.i., kad tie tiek darbināti, tie pārslēdz kopējo savienojumu no parasti savienota (NC) uz normāli atvērtu (NO).
• Common saņem ievadi, lai to piegādātu izejai (motoram).
• NC saņem strāvas padevi no Common, ja spole netiek darbināta un NO ir atvienots.
• Kad spole tiek darbināta, NO saņem strāvu no Common un NC tiek atvienots.

Mēs šķērsojam NO un NC, kas mums nodrošinās polaritātes maiņu

Divas gaismas diodes ir savienotas paralēli izejai kopā ar 10K omu pretestību abās pretējās polaritātēs. Tie darbosies kā virziena paziņotāji, jo tie spīdēs, kad strāva plūst vienā virzienā un Vice -Versa.

3. darbība: MIKROKONTROLLERIS

Mikrokontrolleram ir 2 piegādājami signāli

1. PWM, lai mainītu motora ātrumu.
2. Analogs augsts un zems motora virziena maiņai.

KODS NODROŠINĀTS PIEVIENOJUMĀ

PWM PIN 3 izeja ir savienota ar PWM tulka ķēdes vārtiem.

PIN 11 izeja ir savienota ar releja ķēdes vārtiem.

PIEZĪME - Ja abās ķēdēs tiek izmantots viens un tas pats barošanas avots, tad tikai jebkurai no tām ir jābūt kopīgi iezemētai; ja tiek izmantots 2 barošanas avots, abām ķēdēm jābūt kopīgi iezemētām

IEVADA =

0 un 1 virzienam

0-255 ātrumam; 0 apstāties un 255 maksimālajam ātrumam.

FORMĀTS =

telpa

Piemēram, 1 255

0 50

IR SVARĪGI ŅEMT VĒRĀ, KA PWM SAPU TULKS IR PIETIEKAMS, JA LIETOTĀJS TIKAI GRIBAS MAINĪT MOTORA ĀTRUMU vai ieslēgt un izslēgt to, nemainot tā virzienu

4. solis: SISTĒMAS INTEGRĀCIJA

Pēc visu motora draivera komponentu izgatavošanas ir pienācis laiks integrēt visus trīs, ti, PWM tulku, releja ķēdi ar mikrokontrolleri.

• PWM tulka izeja ir savienota ar releja kopējo.
• Abas shēmas ir savienotas ar akumulatoru, izmantojot PowerBoard. PowerBoard ir drošības shēma, kas sastāv no kondensatora (izmanto ieejas filtrēšanai), diode (lai pārbaudītu akumulatora polaritāti) un drošinātāju (lai ierobežotu strāvu), lai aizsargātu ķēdi ekstremālos apstākļos.

PowerBoard nav nepieciešams, kamēr motors nav noslogots, bet, izmantojot motora draiveri robotā, ieteicams to izmantot.

• Pievienojiet PWM tulka ķēdes vārtus pwm tapai 3
• Savienojiet releja vārtu ķēdi ar 11. tapu.

5. solis: ATTĪSTĪBA

• Sākumā es izmantoju tranzistoru, lai pārslēgtu releju, bet tas nespēja izturēt caur to plūstošo strāvu, tāpēc man bija jāpāriet uz MOSFET.
• Es biju izmantojis kondensatoru starp MOSFET avotu un vārtiem, lai nodrošinātu, ka starp tiem nav strāvas plūsmas, bet vēlāk es sapratu, ka tas nav vajadzīgs.