MOSET DRIVEN MOTOR DRIVER: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

رانندگان موتور

• رانندگان موتور یک بخش ضروری در دنیای رباتیک هستند ، زیرا اکثر روبات ها به موتور نیاز دارند تا بتوانند کار کنند و موتورها را به طور کارآمد اجرا کنند ، رانندگان موتور نیز نقش دارند.
• آنها کمی تقویت کننده فعلی هستند. وظیفه رانندگان موتور این است که یک سیگنال کنترلی با جریان کم بگیرند و سپس آن را به یک سیگنال با جریان بالاتر تبدیل کنند که می تواند موتور را هدایت کند.
• سیگنال کنترل جریان کم از یک میکروکنترلر (در مورد من Arduino Uno) می آید که می تواند در محدوده 0-5V در حداکثر 40mA خروجی دهد که سپس توسط راننده موتور پردازش می شود تا خروجی جریان بالاتر یعنی 12-24V در 2- 4A
• رانندگان موتور معمولاً دو قسمت دارند

1. مدار مترجم مدولاسیون عرض پالس (PWM) برای کنترل سرعت موتور مطابق با PWM ورودی متفاوت از درایور موتور.
2. مدار کنترل جهت کنترل جهت موتور.

مرحله 1: مدار PWM INTERPRETER

اجزای مورد نیاز

1. ماسفت IRF250N
2. مقاومت 10K OHM
3. 2A دیود*2
4. باتری 12 ولت

IRF 250N یک MOSFET سطح منطقی است که ورودی 0-5 ولت در دروازه را به 0-Vmax مربوطه (از باتری متصل) تبدیل می کند.

مقاومت 10K OHM یک مقاومت کششی است که سیگنال منطقی را نزدیک به صفر ولت نگه می دارد در حالی که هیچ دستگاه فعال دیگری متصل نیست.

از دیودها به عنوان دیود فلای بک استفاده می شود. دیود فلای بک (گاهی اوقات دیود چرخ آزاد نامیده می شود) دیودی است که برای از بین بردن فلای بک استفاده می شود ، یعنی افزایش ناگهانی ولتاژ در یک بار القایی که جریان تغذیه آن به طور ناگهانی کاهش یا قطع می شود.

توجه: از یک باتری خارجی استفاده می شود که باید با میکروکنترلر متصل باشد. این کار با اتصال ترمینال منفی باتری به GND میکروکنترلر انجام می شود.

مرحله 2: مدار کنترل جهت

اجزای مورد نیاز

1. 8 پین رله (58-12-2CE OEN)
2. ماسفت IRF250N
3. مقاومت 10K OHM*3
4. LED 3 میلی متر *2

MOSFET مورد استفاده در این مدار همان مدار قبلی است یعنی IRF250N اما به جای دادن PWM در دروازه ما فقط Analog High and Low می دهیم زیرا فقط باید رله را روشن و خاموش کنیم.

رله در ولتاژ 12 ولت کار می کند اما Analog High دریافت شده از آردوینو حداکثر 5 ولت است بنابراین ما در اینجا از MOSFET به عنوان سوئیچ استفاده کرده ایم.

رله مورد استفاده (58-12-2CE OEN) 8 پین است.

• 2 پین اول نیرو دهنده های سیم پیچ هستند ، یعنی وقتی تغذیه می شوند اتصال Common را از حالت متصل معمولی (NC) به حالت عادی باز (NO) تغییر می دهند.
• Common ورودی را برای رساندن آن به خروجی (موتور) دریافت می کند.
• هنگامی که سیم پیچ تغذیه نمی شود و NO قطع نمی شود ، NC از Common نیرو می گیرد.
• هنگامی که سیم پیچ تغذیه می شود NO از Common برق دریافت می کند و NC قطع می شود.

ما در حال عبور از NO و NC هستیم که تغییر قطب را برای ما فراهم می کند

دو LED به موازات خروجی همراه با مقاومت 10K اهم هر دو در قطب مخالف متصل می شوند. هنگامی که جریان در یک جهت جریان می یابد و معاون -ورسا ، آنها به عنوان آگاه کننده جهت عمل خواهند کرد.

مرحله 3: کنترل کننده میکرو

میکروکنترلر 2 سیگنال برای ارسال دارد

1. PWM برای تغییر سرعت موتور.
2. بالا و پایین آنالوگ برای تغییر جهت موتور

کد در ضمیمه ارائه شده است

خروجی PIN 3 PWM به مدار مترجم Gate of PWM متصل است.

خروجی PIN 11 به مدار Gate of Relay وصل می شود.

توجه - اگر هر دو مدار از منبع تغذیه یکسانی استفاده می کنند ، فقط یکی از آنها نیاز به اتصال مشترک دارد. اگر از 2 منبع تغذیه استفاده می شود ، هر دو مدار نیاز به اتصال مشترک دارند

ورودی =

0 و 1 برای جهت

0-255 برای سرعت ؛ 0 برای توقف و 255 برای حداکثر سرعت.

فرم =

فضا

به عنوان مثال = 1 255

0 50

مهم است توجه داشته باشید که مدار PWM INTERPRETER به تنهایی کافی است اگر کاربر فقط می خواهد سرعت موتور را تغییر دهد یا بدون تغییر جهت آن را روشن یا خاموش کند

مرحله 4: ادغام سیستم

پس از ساختن همه اجزای درایور موتور ، زمان آن است که هر سه مورد یعنی مترجم PWM ، مدار رله را با میکروکنترلر ادغام کنید.

• خروجی مترجم PWM به مشترک رله متصل است.
• هر دو مدار با استفاده از PowerBoard به باتری متصل می شوند. PowerBoard یک مدار ایمنی است که شامل یک خازن (برای فیلتر کردن ورودی) ، دیود (برای بررسی قطبیت باتری) و فیوز (برای محدود کردن جریان) برای محافظت از مدار در شرایط شدید است.

در حالی که موتور بدون بار است نیازی به PowerBoard نیست اما هنگام استفاده از درایور موتور در ربات توصیه می شود از آن استفاده کنید.

• Gate را روی مدار مترجم PWM به pwm pin 3 وصل کنید
• مدار Gate of Relay را به پین 11 وصل کنید.

مرحله 5: توسعه

• در ابتدا ، من از یک ترانزیستور برای تغییر رله استفاده می کردم ، اما قادر به کنترل جریان جاری در آن نبود ، بنابراین مجبور شدم به MOSFET تغییر کنم.
• من از یک خازن بین منبع و دروازه MOSFET برای اطمینان از عدم جریان جریان بین آنها استفاده کرده بودم ، اما بعداً متوجه شدم که نیازی به آن نیست.