MOSET -AJETTU MOOTTORIAJURI: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

MOOTTORIAJOT

• Moottoriajurit ovat välttämätön osa robotiikka -maailmaa, koska useimmat robotit tarvitsevat moottoreita toimiakseen ja käyttääkseen moottoreita tehokkaasti.
• Ne ovat pieni virran vahvistin; moottoriajurien tehtävä on ottaa pienen virran ohjaussignaali ja muuttaa se sitten korkeamman virran signaaliksi, joka voi käyttää moottoria.
• Pienvirtainen ohjaussignaali tulee mikrokontrollerista (minun tapauksessani Arduino Uno), joka voi antaa ulostulon välillä 0-5 V 40 mA: n maksimissa, jonka moottorin kuljettaja sitten käsittelee korkeamman virran tuottamiseksi eli 12-24 V 2-2 4A.
• Moottoriajurit sisältävät yleensä kaksi osaa

1. PWM (Pulse Width Modulation) -tulkin piiri, joka ohjaa moottorin nopeutta moottorin ohjaimen vaihtelevan tulon PWM mukaisesti.
2. Suuntaohjauspiiri moottorin suunnan ohjaamiseksi.

Vaihe 1: PWM -TULKIN PIIRI

VAATIVAT OSAT

1. IRF250N MOSFET
2. 10 K OHM -VASTU
3. 2A DIODI*2
4. 12V AKKU

IRF 250N on logiikkatasoinen MOSFET, joka muuntaa portin 0-5 V: n tulon vastaavaksi (liitetyn akun) 0-Vmax.

10K OHM -vastus on alasvetovastus, joka pitää logiikasignaalin lähellä nolla volttia, kun mitään muuta aktiivista laitetta ei ole kytketty.

Diodit toimivat palautusdiodina. Takaisinkytkentädiodi (jota joskus kutsutaan vapaavaihteiseksi diodiksi) on diodi, jota käytetään poistamaan takaisku, joka on äkillinen jännitepiikki, joka nähdään induktiivisen kuorman poikki, kun sen syöttövirta vähenee yhtäkkiä tai keskeytyy.

HUOMAUTUS- Koska ulkoista akkua käytetään, sen on oltava maadoitettu mikrokontrollerin kanssa. Tämä tehdään kytkemällä akun negatiivinen napa mikrokontrollerin GND -liittimeen.

Vaihe 2: SUUNTAOHJAUSPIIRI

VAATIVAT OSAT

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

Tässä piirissä käytetty MOSFET on sama kuin edellinen piiri eli IRF250N, mutta sen sijaan, että antaisimme PWM: n portilla, annamme vain analogisen korkean ja matalan, koska meidän on vain kytkettävä rele päälle ja pois.

Rele toimii 12 V: n jännitteellä, mutta Arduinolta vastaanotettu analoginen korkea on enintään 5 V, joten olemme käyttäneet MOSFETia kytkimenä tässä.

Käytetty rele (58-12-2CE OEN) on 8-nastainen.

• Ensimmäiset 2 nastaa ovat kelan energisoijia, eli kun ne saavat virtaa, ne vaihtavat Common -liitännän normaalisti kytketystä (NC) normaalisti auki (NO) -tilaan.
• Common vastaanottaa syötteen sen toimittamiseksi lähtöön (moottori).
• NC saa virtaa Commonilta, kun kela ei saa virtaa ja NO on irrotettu.
• Kun kela saa virtaa, NO saa virtaa yhteisestä ja NC katkeaa.

Ylitämme NO: n ja NC: n välillä, mikä tuo meille napaisuuden muutoksen

Kaksi LEDiä on kytketty rinnakkain lähdön kanssa ja 10K ohmin vastus molemmissa napaisuuksissa. Ne toimivat suunnanilmaisimina, kun hehkuu, kun virta virtaa yhteen suuntaan ja Vice -Versa.

Vaihe 3: MIKROKONTROLLI

Mikro -ohjaimessa on 2 signaalia

1. PWM moottorin nopeuden vaihtamiseen.
2. Analoginen korkea ja matala moottorin suunnan muuttamiseksi.

KOODI ON LIITTEESSÄ

PWM PIN 3 -lähtö on kytketty PWM -tulkkipiirin porttiin.

PIN 11: n lähtö on kytketty relepiirin porttiin.

HUOMAUTUS - Jos molemmat piirit käyttävät samaa virtalähdettä, vain yhden niistä on oltava yhteinen maadoitettu; jos käytetään 2 virtalähdettä, molemmat piirit on maadoitettava

TULO =

0 ja 1 suuntaan

0-255 nopeudelle; 0 pysähtyy ja 255 maksiminopeudella.

MUOTO =

tilaa

Esim. 1255

0 50

ON TÄRKEÄÄ HUOMAUTTAA, että PWM -TULKIJAN PIIRI ON RIITTÄVÄ ITSE, JOS KÄYTTÄJÄ AINOASTAA MUUTTAA MOOTTORIN NOPEUTTA tai KYTKETÄÄN SE KYTKEMÄÄN JA POIS PÄÄLTÄ ilman suunnan muuttamista

Vaihe 4: JÄRJESTELMÄN INTEGROINTI

Kun moottorin ohjaimen kaikki komponentit on tehty, on aika integroida ne kaikki kolme eli PWM -tulkki, relepiiri mikrokontrolleriin.

• PWM -tulkin lähtö on kytketty releen yhteiseen.
• Molemmat piirit on kytketty akkuun PowerBoardin avulla. PowerBoard on turvapiiri, joka koostuu kondensaattorista (käytetään tulon suodattamiseen), diodista (akun napaisuuden tarkistamiseksi) ja sulakkeesta (virran rajoittamiseksi) suojaamaan piiriä äärimmäisissä olosuhteissa.

PowerBoardia ei tarvita moottorin ollessa kuormittamaton, mutta moottorin ohjainta käytettäessä robotissa on suositeltavaa käyttää sitä.

• Kytke PWM -tulkkipiirin portti pwm -nastaan 3
• Kytke releportin portti nastaan 11.

Vaihe 5: KEHITYS

• Aluksi käytin transistoria releen kytkemiseen, mutta se ei kyennyt käsittelemään sen läpi virtaavaa virtaa, joten minun piti vaihtaa MOSFETiin.
• Olin käyttänyt kondensaattoria MOSFETin lähteen ja portin välillä varmistaakseni, ettei niiden välillä virtaa, mutta myöhemmin tajusin, että sitä ei tarvita.