MOSET DRIVEN MOTOR DRIVER: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

MOTORŲ VAIRUOTOJAI

• Variklių vairuotojai yra neatskiriama robotikos pasaulio dalis, nes daugumai robotų reikalingi varikliai, kad jie veiktų ir efektyviai veiktų varikliai.
• Jie yra nedidelis srovės stiprintuvas; variklių vairuotojų funkcija yra paimti silpnos srovės valdymo signalą ir tada paversti jį didesnės srovės signalu, galinčiu valdyti variklį.
• Silpnos srovės valdymo signalas gaunamas iš mikrovaldiklio (mano atveju „Arduino Uno“), kuris gali duoti išvestį 0–5 V diapazone esant maksimaliai 40 mA, o tada variklio tvarkyklė apdoroja, kad būtų suteikta didesnė srovės galia, ty 12–24 V esant 2 4A.
• Variklių tvarkykles paprastai sudaro dvi dalys

1. Impulso pločio moduliavimo (PWM) vertėjo grandinė, skirta valdyti variklio greitį pagal kintamą variklio įvesties PWM įvestį.
2. Krypties valdymo grandinė, skirta valdyti variklio kryptį.

1 žingsnis: PWM INTERPRETER CIRCUIT

REIKALINGOS KOMPONENTOS

1. IRF250N MOSFET
2. 10K OHM REZISTORIUS
3. 2A DIODAS*2
4. 12V BATERIJA

IRF 250N yra loginio lygio MOSFET, kuris konvertuoja 0-5 V įvestį prie vartų į atitinkamą 0 Vmax (prijungtos baterijos).

10K OHM rezistorius yra ištraukiamas rezistorius, kuris palaiko loginį signalą arti nulio voltų, kai nėra prijungtas kitas aktyvus įrenginys.

Diodai naudojami kaip atbulinis diodas. Sugrįžimo diodas (kartais vadinamas laisvos eigos diodu) yra diodas, naudojamas pašalinimui, kuris yra staigus įtampos šuolis, matomas per indukcinę apkrovą, kai jo maitinimo srovė staiga sumažėja arba nutrūksta.

PASTABA- Kadangi naudojama išorinė baterija, ji turi būti įžeminta su mikrovaldikliu. Tai daroma prijungus neigiamą akumuliatoriaus gnybtą prie mikrovaldiklio GND.

2 žingsnis: Krypties valdymo grandinė

REIKALINGOS KOMPONENTOS

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

Šioje grandinėje naudojamas MOSFET yra toks pat kaip ir ankstesnė grandinė, ty IRF250N, tačiau užuot suteikę PWM prie vartų, mes tik suteikiame Analog High ir Low, nes mes tiesiog turime įjungti ir išjungti relę.

Relė veikia esant 12 V įtampai, tačiau iš „Arduino“gaunama analoginė aukštoji įtampa yra ne didesnė kaip 5 V, todėl čia naudojome MOSFET kaip jungiklį.

Naudojama relė (58-12-2CE OEN) yra 8 kontaktų.

• Pirmieji 2 kaiščiai yra ritės energijos tiekėjai, ty kai jie yra maitinami, jie perjungia „Common“ryšį iš įprastai prijungto (NC) į normaliai atidarytą (NO).
• „Common“gauna įvestį, kad ją pristatytų į išvestį (variklį).
• NC gauna maitinimą iš „Common“, kai ritė nėra maitinama ir NO atjungtas.
• Kai ritė maitinama, NO gauna maitinimą iš „Common“, o NC atjungiamas.

Mes pereiname tarp NO ir NC, todėl mes pakeisime poliškumą

Du šviesos diodai yra prijungti lygiagrečiai išėjimui kartu su 10K omų atsparumu, priešingu poliškumu. Jie veiks kaip krypties pranešėjai, nes vienas švytės, kai srovė teka viena kryptimi ir „Versa“.

3 žingsnis: MIKROKONTROLIATORIUS

Mikrokontroleris turi du signalus

1. PWM variklio greičiui keisti.
2. Analoginis aukštas ir žemas, skirtas keisti variklio kryptį.

KODAS yra pateiktas priede

Išėjimas iš PWM PIN 3 yra prijungtas prie PWM vertėjo grandinės vartų.

Išėjimas iš PIN 11 yra prijungtas prie relės grandinės vartų.

PASTABA - Jei abi grandinės naudoja tą patį maitinimo šaltinį, tik viena iš jų turi būti bendrai įžeminta; jei naudojamas 2 maitinimo šaltinis, abi grandinės turi būti bendrai įžemintos

ĮVADAS =

0 ir 1 nurodo kryptį

0-255 greičiui; 0 sustoti ir 255 maksimaliam greičiui.

FORMATAS =

erdvės

Pvz., 1 255

0 50

SVARBU ATKREIPKITE DĖMESĮ, kad PWM INTERPRETER grandinė yra pakankama, jei vartotojas nori pakeisti variklio greitį arba jį įjungti ir išjungti, nekeisdamas jos krypties

4 žingsnis: SISTEMOS INTEGRACIJA

Sukūrus visus variklio tvarkyklės komponentus, laikas integruoti visus tris, ty PWM vertėją, relės grandinę su mikrovaldikliu.

• PWM vertėjo išvestis yra prijungta prie bendrosios relės.
• Abi grandinės yra prijungtos prie akumuliatoriaus naudojant „PowerBoard“. „PowerBoard“yra saugos grandinė, kurią sudaro kondensatorius (naudojamas įėjimui filtruoti), diodas (akumuliatoriaus poliškumui patikrinti) ir saugiklis (siekiant apriboti srovę), siekiant apsaugoti grandinę ekstremaliomis sąlygomis.

„PowerBoard“nereikia, kai variklis nėra apkrovos, tačiau naudojant variklio tvarkyklę robote rekomenduojama jį naudoti.

• Prijunkite vartus PWM vertėjo grandinėje prie 3 pwm kaiščio
• Prijunkite relės grandinės grandinę prie 11 kaiščio.

5 žingsnis: PLĖTRA

• Iš pradžių aš naudoju tranzistorių, kad perjungčiau relę, tačiau ji negalėjo valdyti per ją tekančios srovės, todėl turėjau pereiti prie MOSFET.
• Aš naudoju kondensatorių tarp MOSFET šaltinio ir vartų, kad tarp jų nebūtų srovės, tačiau vėliau supratau, kad to nereikia.