- Zahtevane komponente:
- Shema vezja in pojasnila:
- Trenutni izračuni:
- Delovanje dvosmernega motorja z nadzorom Arduino:
V tem projektu smo nadzor smeri in hitrosti 24V visoko trenutne motorja s pomočjo Arduino in dveh relejev. Za to vezje niso potrebna stikala za vklop, samo dva gumba in potenciometer za nadzor smeri in hitrosti enosmernega motorja. Ena tipka bo zasukala motor v smeri urnega kazalca, druga pa v nasprotni smeri urnega kazalca. Za nadzor hitrosti motorja je potreben en n-kanalni MOSFET. Releji se uporabljajo za preklapljanje smeri motorja. Podobno je vezju H-Bridge.
Zahtevane komponente:
- Arduino Uno
- Dva 12v releja (lahko se uporabi tudi 5v rele)
- Dva tranzistorja; BC547
- Dva gumba
- IRF540N
- 10k upor
- 24 voltni vir
- 10K potenciometer
- Tri diode 1N4007
- Priključne žice
Shema vezja in pojasnila:
Shema vezja tega dvosmernega projekta krmiljenja motorja je prikazana na spodnji sliki. Naredite povezave v skladu z njim:
- Normalno zaprti priključek obeh relejev povežite s pozitivnim priključkom akumulatorja.
- Običajno odprti priključek obeh relejev priključite na odtočni priključek MOSFET-a.
- Vir MOSFET priključite na negativni priključek akumulatorja in na ozemljitveni zatič Arduino UNO.
- Vhodni priključek na PWM zatič 6 Arduina.
- Priključite 10k upor od vrat do vira in 1N4007 diodo od vira do odtoka.
- Motor priključite med srednji priključek relejev.
- Od dveh preostalih terminalov gre eden na Vin-zatič Arduino Uno, drugi pa na kolektorski terminal tranzistorja (za vsak rele).
- Priključite oddajniški terminal obeh tranzistorjev na GND zatič Arduino.
- Digitalna zatiča 2 in 3 Arduina, vsak v seriji s tipko, gre na dno tranzistorjev.
- Diodo priključite na rele natančno tako, kot je prikazano na sliki.
- Končni terminal potenciometra priključite na 5v in Gnd pin na Arduino. Ter terminal brisalca na zatič A0.
- ** če imate dve ločeni 12-voltni bateriji, nato pozitivni priključek ene baterije priključite na negativni priključek druge baterije in preostala dva priključka uporabite kot pozitivni in negativni.
Namen tranzistorjev:
Digitalni zatiči Arduino ne morejo dovajati količine toka, ki je potrebna za vklop običajnega 5v releja. Poleg tega pri tem projektu uporabljamo rele 12v. Vin pin Arduino ne more zlahka dobaviti toliko toka za oba releja. Tako se tranzistorji uporabljajo za vodenje toka od Vin-pin-a Arduino-a do releja, ki se krmili s pomočjo gumba, priključenega od digitalnega pin-a na osnovni terminal tranzistorja.
Namen Arduina:
- Za zagotovitev količine toka, ki je potrebna za vklop releja.
- Za vklop tranzistorja.
- Za nadzor hitrosti enosmernih motorjev s potenciometrom s pomočjo programiranja. Na koncu preverite celotno kodo Arduino.
Namen MOSFET-a:
MOSFET je potreben za nadzor hitrosti motorja. MOSFET se vklopi in izklopi pri visokofrekvenčni napetosti in ker je motor zaporedno povezan z odtokom MOSFET-a, vrednost PWM napetosti določa hitrost motorja.
Trenutni izračuni:
Upor relejske tuljave se meri z multimetrom, ki se izkaže za = 400 ohmov
Vin pin Arduino daje = 12v
Torej je treba vklopiti rele = 12/400 amperov = 30 mA
Če sta oba releja pod napetostjo, je tok = 30 * 2 = 60 mA
** Vin pin Arduino lahko napaja največji tok = 200mA.
Tako v Arduinu ni pretirane težave.
Delovanje dvosmernega motorja z nadzorom Arduino:
Upravljanje tega dvosmernega vezja za nadzor motorja je preprosto. Oba zatiča (2, 3) Arduina bosta vedno visoka.
Ko ne pritisnete nobenega gumba:
V tem primeru tok ne teče na dno tranzistorja, zato ostane tranzistor izključen (deluje kot odprto stikalo), zaradi česar tok ne teče v tuljavo releja iz Vin-pin-a Arduino.
Ko pritisnete en gumb:
V tem primeru nekaj toka teče na dno tranzistorja skozi pritisnjen gumb, ki ga vklopi. Zdaj tok enostavno teče na tuljavo releja iz Vin-pin-a skozi ta tranzistor, ki vklopi ta rele (RELEJ A) in stikalo tega releja vrne v položaj NO. Medtem ko je drugi rele (RELAY B) še vedno v položaju NC. Torej tok teče od pozitivnega terminala akumulatorja do negativnega terminala skozi motor, tj. Tok teče od releja A do releja B. To povzroči rotacijo motorja v smeri urnega kazalca.
Ko pritisnete drug gumb:
Tokrat se vklopi še en rele. Zdaj tok zlahka teče na tuljavo releja iz Vin-pin-a skozi tranzistor, ki vklopi ta rele (RELAY B) in stikalo tega releja vrne v položaj NO. Medtem ko drugi rele (RELEJ A) ostane v položaju NC. Torej tok teče od pozitivnega terminala akumulatorja do negativnega terminala akumulatorja skozi motor. Toda tokrat tok teče iz releja B v rele A. To povzroči vrtenje motorja v nasprotni smeri urnega kazalca
Ko pritisnete obe tipki:
V tem primeru tok teče na dno obeh tranzistorjev, zaradi česar se oba tranzistorja vklopi (deluje kot zaprto stikalo). In tako oba releja zdaj nista v položaju NO. Torej tok ne teče od pozitivnega terminala akumulatorja do negativnega terminala skozi motor in se zato ne vrti.
Nadzor hitrosti enosmernega motorja:
Vrata MOSFET-a so povezana s PWM zatičem 6 Arduino UNO. Mosfet se vklopi in izklopi pri visoki frekvenčni napetosti PWM in ker je motor zaporedno povezan z odtokom mosfet-a, vrednost PWM napetosti določa hitrost motorja. Zdaj napetost med terminalom brisalca potenciometra in Gnd določa napetost PWM na zatiču št. 6 in ko se priključek brisalca zavrti, se napetost na analognem zatiču A0 spremeni, kar povzroči spremembo hitrosti motorja.
Popolno delovanje tega dvosmernega nadzora hitrosti in smeri motorja, ki temelji na Arduinu, je prikazano v spodnjem videu s kodo Arduino.