Motoare
Când construim un robot mobil autonom, avem nevoie ca robotul să se miște independent. Soluția este de a folosi motociclete mici pentru curent continuu. Tensiune de 6V cu mecanism de transmisie încorporat (Motor cu transmisie DC 6V). Numărul de rotații pe minut este marcat ca RPM (rotații pe minut). Cu cât este mai mare RPM, cu atât rotorul motorului se rotește mai rapid, dar cu un cuplu mai mic M [Nm], iar robotul abia se poate mișca, dacă este deloc. Cu cât este mai mic RPM, cu atât este mai mic numărul de rotații, dar momentul forței crește și robotul „poartă” mai multă greutate. O altă variabilă interesantă este consumul curent al motorului. Dacă motorul nu este pornit, curentul care trece prin motor este cel mai mic și crește odată cu încărcarea. Curentul maxim curge prin motor atunci când este oprit forțat și pot exista mai multe amperi cu motoare mai mari.
De exemplu, cele mai ieftine motoare chinezești de 3-6V galbene împreună cu roți galben-negre cu diametrul de 65 mm la un preț de aproximativ 10 USD pentru un total de 4 piese sunt potrivite pentru un start. La 6V, curentul este de aproximativ 50mA (240RMP) atunci când motorul nu funcționează și de aproximativ 270mA când este încărcat complet (în condiții normale putem conta pe aproximativ 120mA și 180RPM). Pe eBay, căutați de ex. folosind cuvinte cheie: motor cu transmisie DC 6V 4buc
H-pod
Până în prezent, am folosit un LED, un buzzer și un afișaj LCD ca ieșire a Arduino. Un curent mic (până la 20mA) a trecut prin toate aceste dispozitive de ieșire și acestea ar putea fi conectate direct la pinul de ieșire (OUTPUT) al plăcii Arduino. Motorul trece mult de el. actual și deci motorul nu poate fi conectat direct la pinul Arduino. Soluția ar putea fi utilizarea unui tranzistor de amplificare, de ex. TIP120, unde baza este conectată la pinul PWM al plăcii Arduino și viteza motorului se schimbă, de asemenea, în funcție de valoarea PWM (0-255). Dezavantajul unei astfel de soluții este capacitatea de a controla turația motorului într-o singură direcție. Cu toate acestea, trebuie să controlăm până la două caracteristici ale motorului:
- direcţie - 2 valori (înainte, înapoi)
- viteza » - 255 valori (de la 0 la Max)
Acest lucru se realizează prin utilizarea circuitului H-bridge. Litera H indică forma schemei de cablare. Informații mai detaliate pot fi găsite, de exemplu, aici. Putem obține podul H fie ca un modul funcțional, fie îl putem realiza singuri.
Scut motor Arduino (L293D)
Arduino shield (v1) folosește biblioteca software AFMotor.h. Mai întâi trebuie să instalați noua bibliotecă AFMotor. Vom instala biblioteca din meniul principal prin Sketch - Import Library - Add Library. Biblioteca AFMotor împreună cu exemple de exemple pot fi găsite pe pagina learn.adafruit.com/adafruit-motor-shield/library-install sau descărcați direct etapa: AFMotor.zip
Circuitele L293D sunt utilizate în carcasa motorului Arduino. Din foaia tehnică a circuitului L293D putem afla că tensiunea externă a motoarelor poate fi cuprinsă între 4,5V și 36V și curentul maxim care trece prin motor 0,6A (în scurt timp până la 1,2A). Acest ecran nu este potrivit pentru un consum mai mare de curent al motoarelor (de exemplu, L298N este mai potrivit).
Următorul exemplu ilustrează utilizarea cinematografului AFMotor pentru a controla motorul.
L293D
În partea următoare vom folosi un modul separat cu circuit L293D (preț aproximativ 2 USD). Cu acest circuit putem controla maximum două motoare, ceea ce este suficient pentru un vehicul simplu (motor în stânga și motor în dreapta). Din foaia tehnică a circuitului L293D, constatăm că tensiunea externă a motoarelor poate fi cuprinsă între 4,5V și 36V și curentul maxim care trece prin motor 0,6A (în scurt timp până la 1,2A).
Trei pini, două ieșiri digitale pentru reglarea direcției și o ieșire digitală PWM pentru setarea turației motorului sunt necesare pentru a controla fiecare motor. Următorul exemplu ilustrează controlul motorului utilizând circuitul L293D.
Atunci când se utilizează o sursă de alimentare externă stabilizată pentru motorul de 6,5V, consumul de curent fără sarcină este de aproximativ 50mA și la viteza maximă a motorului există electricitate. tensiune 5V. Prin urmare, căderea de tensiune pe amodulul L293D este de aproximativ 1,5V. În cazul unui consum de curent mai mare, de ex. în paralel cu două motoare de ambele părți, există doar 4,6 V pe motoare (1,9 V cădere) și consumul de curent este de aproape 0,5 A.
L298N
Dacă avem motoare cu consum de curent mai mare, putem folosi circuitul L298N. Din foaia tehnică a circuitului L298N, constatăm că curentul maxim care curge prin motor poate fi de 2A (în scurt timp până la 3A).
Conexiunea modulului L298N (la prețul de aproximativ 3 USD) și programul sunt aceleași ca pentru modulul L293D, vezi mai sus.
TB6612FNG
Un alt circuit H-bridge este TB6612FNG. Din foaia tehnică a circuitului TB6612FNG, constatăm că curentul maxim care curge prin motor poate fi de 1,2A (în scurt timp până la 3,2A) și tensiunea maximă 15V. Dimensiunile circuitului sunt miniaturale (aproximativ 2 USD).
Conexiunea modulului TB6612FNG și a programului sunt similare cu modulul L293D, marcarea pinului este puțin diferită. Dacă vrem să salvăm un pin, putem conecta pinul STBY direct la VCC + 5V (pentru Arduino Mega probabil că nu este necesar). Conectați sursa de alimentare externă a motoarelor la pinul VM (atenție, max. 15V și, de asemenea, pentru a conecta sursele GND la sol pentru motoare și surse pentru placa Arduino).