CONDUCĂTOR MOTOR CU MOSET: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

MOTOARE

• Driverele de motor sunt o parte indispensabilă a lumii roboticii, deoarece majoritatea roboților necesită motoare pentru a funcționa și pentru a funcționa eficient motoarele.
• Sunt un mic amplificator de curent; funcția șoferilor de motoare este de a prelua un semnal de control cu curent redus și apoi de a-l transforma într-un semnal de curent mai mare care poate conduce un motor.
• Semnalul de control cu curent redus provine de la un microcontroler (Arduino Uno în cazul meu) care poate da ieșire în intervalul 0-5V la 40mA maxim care este apoi procesat de driverul motorului pentru a da o ieșire de curent mai mare, adică 12-24V la 2- 4A.
• Driverele cu motor au de obicei două părți

1. Circuitul interpretor de modulare a lățimii pulsului (PWM) pentru a controla viteza motorului în funcție de variația PWM de intrare de la driverul motorului.
2. Un circuit de control al direcției pentru a controla direcția motorului.

Pasul 1: CIRCUITUL DE INTERPRET PWM

COMPONENTE NECESARE

1. MOSFET IRF250N
2. 10K OHM RESISTOR
3. 2A DIODĂ * 2
4. BATERIE 12V

IRF 250N este un MOSFET de nivel logic care convertește intrarea 0-5 V la poartă la 0-Vmax corespunzător (al bateriei conectate).

Rezistorul 10K OHM este un rezistor de tragere care deține semnalul logic aproape de zero volți atunci când nu este conectat niciun alt dispozitiv activ.

Diodele sunt utilizate ca diodă flyback. O diodă flyback (uneori numită diodă de rotire liberă) este o diodă utilizată pentru a elimina flyback-ul, care este creșterea bruscă a tensiunii văzută peste o sarcină inductivă atunci când curentul său de alimentare este brusc redus sau întrerupt.

NOTĂ - Deoarece se folosește o baterie externă, aceasta trebuie să fie împământată în comun cu microcontrolerul. Acest lucru se face prin conectarea terminalului negativ al bateriei la GND al microcontrolerului.

Pasul 2: CIRCUITUL DE CONTROL AL DIRECȚIEI

COMPONENTE NECESARE

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

MOSFET-ul utilizat în acest circuit este același cu circuitul anterior, adică IRF250N, dar în loc să oferim PWM la Poartă, doar oferim Analog High și Low, deoarece trebuie doar să comutăm și să oprim releul.

Releul funcționează la 12V, dar Analog High primit de la Arduino este de maxim 5V, așa că am folosit MOSFET ca Switch aici.

Releul utilizat (58-12-2CE OEN) este unul cu 8 pini.

• Primii 2 pini sunt energizatori cu bobină, adică atunci când sunt alimentați, comută conectivitatea comună de la normal conectat (NC) la normal deschis (NO).
• Common primește intrarea pentru livrarea la ieșire (motor).
• NC primește energie de la Common atunci când bobina nu este alimentată și NO este deconectat.
• Când bobina este alimentată, NO primește energie de la Common și NC se deconectează.

Trecem între NO și NC, ceea ce ne va oferi schimbarea polarității

Două LED-uri sunt conectate în paralel cu ieșirea, împreună cu o rezistență de 10K ohm, ambele în polaritate opusă. Vor acționa ca notificatori de direcție, așa cum se va aprinde când curentul curge într-o singură direcție și viceversa.

Pasul 3: MICROCONTROLUL

Microcontrolerul are 2 semnale de livrat

1. PWM pentru variația vitezei motorului.
2. Analog High and Low pentru schimbarea direcției motorului.

CODUL ESTE OFERIT ÎN ATASAMENT

Ieșirea din PWM PIN 3 este conectată la poarta circuitului de interpretare PWM.

Ieșirea de la PIN 11 este conectată la Poarta circuitului de releu.

NOTĂ - Dacă ambele circuite utilizează aceeași sursă de alimentare, atunci numai una dintre ele necesită o legătură la pământ comună; dacă se utilizează 2 surse de alimentare, atunci ambele circuite trebuie să fie împământate în comun

INTRARE =

0 și 1 pentru direcție

0-255 pentru viteză; 0 pentru oprire și 255 pentru viteza maximă.

FORMAT =

spaţiu

De exemplu, = 1 255

0 50

Este important să rețineți că CIRCUITUL DE INTERPRET PWM ESTE SUFICIENT ÎN SINE, DACĂ UTILIZATORUL ESTE DORIT DOAR SĂ MODIFICE VITEZA MOTORULUI SAU SĂ-L PORNească ȘI S-O PORNească FĂRĂ SĂ-ȘI MODifice DIRECȚIA

Pasul 4: INTEGRAREA SISTEMULUI

După ce ați făcut toate componentele driverului motorului, este timpul să le integrați pe toate trei, adică interpretorul PWM, circuitul de releu cu microcontrolerul.

• Ieșirea interpretorului PWM este conectată la comunul releului.
• Ambele circuite sunt conectate la baterie folosind un PowerBoard. Un PowerBoard este un circuit de siguranță format dintr-un condensator (utilizat pentru filtrarea intrării), diodă (pentru a verifica polaritatea bateriei) și siguranță (pentru a limita curentul) pentru a proteja circuitul în condiții extreme.

PowerBoard nu este necesar în timp ce motorul este sub sarcină, dar în timpul utilizării driverului motorului într-un robot, se recomandă utilizarea acestuia.

• Conectați Poarta de pe circuitul interpretor PWM la pinul 3 al pwm
• Conectați poarta circuitului releului la pinul 11.

Pasul 5: DEZVOLTARE

• Inițial, foloseam un tranzistor pentru a comuta releu, dar acesta nu a reușit să facă față curentului care curge prin el, așa că a trebuit să trec la MOSFET.
• Folosisem un condensator între sursă și poarta MOSFET-ului pentru a asigura nici un flux de curent între ele, dar ulterior am realizat că nu este necesar.