You are browsing the website for customers from Hungary. Based on location data, the suggested version of the page for you is
USA / US
Change country
x

ESEMÉNYEK

2019-03-13

Hogyan kössük rá a villanymotort az Arduinora?

Számos módszer létezik kicsi villanymotorok Arduinohoz kapcsolására, de ezek közül is legnépszerűbb és legegyszerűbb a motort H típusú hídon vagy tranzisztoron keresztül bekötni. Amikor villanymotort kapcsolunk Arduino platformhoz, emlékeznünk kell arra, hogy a bekötést nem lehet közvetlenül megtenni, mert az károsíthatja a szoftveres platformot.

MIÉRT KÖSSÜNK VILLANYMOTOROKAT AZ ARDUINORA?

Számos és sokféle új lehetőség nyílik meg előttünk, ha a megalkotott áramköreinkbe villanymotorokat telepítünk és azokat Arduino segítségével vezéreljük. A motorok bekötésének alapvető célja, hogy lehetőséget kapjunk a megalkotott rendszereink mozgásba hozására, járművek, de akár robotok megépítésére is. Az Arduino-nak köszönhetően lehetővé válik a motor forgásirányának és fordulatszámának vezérlése is.

A MOTORT KÖZVETETT MÓDON KELL RÁKÖTNI AZ ARDUINORA

A szoftveres platform motorral történő közvetlen összekötése nem csak azzal a veszéllyel jár, hogy leéghet az Arduino kimeneti portja, hanem azzal is, hogy ily módon minimálisra korlátozódna a megépített rendszerünk vezérlésének lehetősége. Az Arduino minden egyes kimeneti porton kb. 20 mA erősségű áram szolgáltatására képes, viszont minden – akár a piacon kapható legkisebb – villanymotor megfelelő működéséhez is ezen érték tízszeresétől az ezerszereséig terjedő áramerősség szükséges. Ebből következően villanymotort csak közvetve szabad Arduinora kötni, egy megfelelő vezérlőn keresztül, amely szabályozza a transzferált áram erősségét.

MILYEN MOTOROK KÖTHETŐEK ARDUINOHOZ, ÉS MIRE KELL ÜGYELNI A KIVÁLASZTÁSKOR?

Az Arduino szoftver-platform a piacon kapható összes alacsony áramfelvételű villanymotor bekötését lehetővé teszi, így ráköthetőek az alábbi motorok:

  • kommutátoros szénkefe nélküli BLDC motorok,
  • DC árammal működő legegyszerűbb szénkefés DC motorok,
  • vibramotorok, melyek a motortengelyen keresztül vibrációt generálnak,
  • a motortengely impulzusos mozgatása révén magas precizitású vezérlést biztosító léptető motorok,
  • EDF turbinahajtások, rotorból és készülékházzal egybeépített motorból készítve
  • lineáris mozgást biztosító, lineáris munkahengerek,
  • szervomechanizmusok,

A paraméterek - melyekre figyelmet kell fordítani, amikor villanymotort választunk az Arduinohoz – a motor típusától függenek. Ezzel együtt, közülük legfontosabbak az alábbiak:

  • felvett áramerőssé [A] – paraméter meghatározza azt az áramerősséget, ami a szükséges motor megfelelő mozgásának megindításához;
  • névleges feszültség [V] – az a feszültség érték, melynél működni fog az áramkör; a standard Arduino áramkörök 12V feszültséggel működnek;
  • forgatónyomaték [Nm] – a villanymotor (és nem csak annak) kulcsparamétere, amely meghatározza a motor teljesítményét; minél nagyobb forgatónyomatékot generál a motor, annál erősebb, ill. nagyobb teljesítményű;
  • fordulatszám [ford./perc] – motortengely forgási sebességét meghatározó paraméter,
  • tömeg és méretek [g és mm] – lényeges paraméterek különösen könnyű rendszerek építésénél, amikor figyelemmel kell lenni a motor méreteire;
  • felbontás [lépésszám] – ez a paraméter kizárólag a léptetőmotorokat érinti, és meghatározza azt a pontosságot, amellyel a léptetőmotor tengelye mozoghat,
  • lineáris sebesség [mm/s] – ez a paraméter kizárólag a lineáris munkahengerekre vonatkozik, és meghatározza azt a sebességet, amellyel a munkahenger tengelye lineáris irányban elmozdul.

HOGYAN KÖSSÜK RÁ A VILLANYMOTORT AZ ARDUINORA?

Ismerve az Arduinohoz köthető motorok típusait, valamint azokat a paramétereket, melyeket ismernünk kell a kiválasztáskor, rátérhetünk a csatlakoztatási lépésekre. Legegyszerűbben köthetők be a standard szénkefés DC motorok, a vibramotorok és a szervomechanizmusok. Némileg nehezebb bekötni a lineáris munkahengereket, léptetőmotorokat és szivattyúkat.

Hogyan kössük rá a villanymotort az Arduinora?

A szénkefés DC motorok és a vibramotorok a legegyszerűbb, a rendszerekben leggyakrabban előforduló és egyben legegyszerűbben is beköthető villanymotorok. A szoftveres platformhoz 1-5A áramfelvételű, 5-9V feszültségen működő motorokat szoktak csatlakoztatni. Ettől magasabb paraméterű, erősebb motorok esetén speciális vezérlőket kell alkalmazni. A szénkefés DC motorokat és vibramotorokat tranzisztoros áramkörök segítségével, vagy H típusú hídon keresztül lehet bekötni. Az első módszer csak a motor fordulatszámának vezérlésére ad lehetőséget, a hídon keresztüli bekötéskor azonban lehetőségünk lesz fordulatszámot és forgásirányt is módosítani. Ennek alapján, a saját célok és igények ismeretében kell megválasztani a bekötési módot.

Szénkefés DC motor és vibramotor bekötése tranzisztorral

Szénkefés DC motor és vibramotor tranzisztor segítségével történő bekötése nagyon egyszerű és mindösszesen három komponenst igényel, úm.: korlátozó ellenállás, egyenirányító dióda és tranzisztor. Az áramkörben használhatóak pl.: 1N4148 vagy 1N4007W egyenirányító dióda, 2N2222 tranzisztor és 10 kΩ-os korlátozó ellenállás. A bekötési tevékenységet a megfelelő kimeneti feszültségű Arduino pin kiválasztásával kell kezdeni. Az Arduino pin-t összekötjük az érintkező lapkán lévő ellenállással a legvégén pedig a tranzisztor bázisával. A tranzisztor emitterjét földeljük, a kollektorját pedig párhuzamosan kötött egyenirányító híddal összekötjük a motorral. A másik oldalon, a motorra rákötjük a tápfeszültséget. Az áramkörben lévő ellenállás korlátozza a tranzisztorra jutó áramerősséget, az egyenirányító dióda pedig korlátozza az ellenáramok és feszültségcsúcsok bekövetkezésének rizikóját, melyek a rendszer bekapcsolásakor jelentkezhetnek. Az ellenáramok és feszültségcsúcsok ugyanis a szoftveres platform károsodásához vezethetnek.

Bekötés H típusú híddal

Ez a bekötési mód garantálja, hogy nem csak a motor fordulatszámát, hanem a tengely forgásirányát is lehessen vezérelni. Amilyen mértékben általában indokolatlan a vibramotorok esetében a motortengely forgásirányának vezérlése (a vibráció ugyanis a tengely forgásirányától függetlenül generálódik), legalább olyan mértékben indokolt és kulcsfontosságú funkció lehet ez egy szénkefés DC motor esetében. Ezen túlmenően egy H típusú híddal egy lineáris munkahenger is csatlakoztatható, ha annak szerkezete egy DC motoron alapul. H típusú hidat önállóan is össze lehet állítani néhány tranzisztorból, vagy kész áramkörök is vásárolhatók. Ezek alapvető feladata az Arduino által kiküldött jelek vétele, majd a jelparaméterek konvertálása a híd kimenetén. Ha szénkefés DC motorokat, vibramotorokat vagy lineáris munkahengereket kívánunk bekötni, akkor feltétlenül be kell szereznünk a következőket: korlátozó ellenállás (pl. 10 kΩ-os), kapcsoló és egy kész, H típusú híd áramkör (pl. SN754410, L29NE, vagy L293D). A H típusú hidat a motor maximális terhelésére jellemző áramfelvétel figyelembe vételével kell megválasztani – ezt a paramétert nevezzük a híd áramos teljesítményének. Az egyes H hidak némiképp eltérhetnek egymástól a felépítésüket és a lábaik (pinek) kivezetéseit tekintve, ezért a bekötési műveletsort megelőzően a híd katalógus-jegyzeteiben ellenőrizni szükséges a lábkiosztási (pin) elrendezést. Egy villanymotor Arduinohoz történő bekötési módjának megmutatása céljából használjunk most példaként L293D hidat. Az L293D híd az alábbi pin-ekkel van felszerelve:

  • pin 1 – motor fordulatszám vezérlésért felel,
  • pin 2 és 7 – motortengely forgásirány vezérléséért felelős lábak,
  • pin 8 – VC tápfeszültség, max. 36 V,
  • pin 9 – második motor fordulatszám vezérléséért felel,
  • piny 10 és 15 – második motor tengely forgásirány vezérléséért felelős lábak,
  • pin 16 – VCC tápfeszültség max. 5 V,
  • pin: 4, 5, 12 és 13 – földelés (GND-re kötve).

A csatalakkoztatás első lépése a H típusú híd elhelyezése az érintkező lapkán. Ezután a híd test pontját rá kell kötni a tápfeszültségre, majd be kell kapcsolni a motor (vagy motorok) tápfeszültségét. A bekötési tevékenység utolsó előtti etapjában elektromos energiát kell adnunk a hidat vezérlő logikai áramkörnek, majd az utolsó szakaszban be kell kötnünk a motor (motorok) vezérlésért felelős érintkező lábakat/pin-eket. Az összekapcsolás előtt emlékeznünk kell arra, hogy a H típusú híd villanymotorral együtt alkotott rendszere egy, vagy kettő feszültséggel táplálható meg. Ha csak egy feszültséggel biztosítjuk a táplálást, akkor olyan megfelelően jól szűrt feszültségforrásra lesz szükségünk, ami korlátozza a zavarok a bekövetkezésének rizikóját. Jobb, népszerűbb és biztonságosabb megoldás, ha az egész rendszert kettő feszültségforrásról tápláljuk – amikor is a motor működését a hídról tápláljuk, a híd logikai (motorvezérlő) részét pedig egy másik független feszültségforrásról biztosítjuk. Ennek megfelelően az 5-Voltos Arduino pin-t a híd logikai részére érdemes rákötni, a további feszültséget pedig a híd azon lábaira, melyek a motorvezérlésért felelősek.

SZERVOMECHANIZMUSOK BEKÖTÉSE

A szervomechanizmusok bekötése rendkívül egyszerű, mivel azok kivezetései mindig egyformák. Szervomechanizmus Arduino-hoz történő kötését a motor tápfeszültség testének és az áramkör tápfeszültség testének az összekötésével kell kezdeni (ezek rendszerint 5-Voltos tápfeszültség források). Következő lépésben az Arduino PWM („~” jelű) kimenetét összekötjük a szervomechanizmust vezérlő lábbal. A bekötési lépéseket követően már csak be kell tölteni a megfelelő fájlmappát.

LÉPTETŐMOTOROK BEKÖTÉSE DEDIKÁLT VEZÉRLŐVEL

Léptetőmotorokat dedikált vezérlőkkel lehet összekapcsolni az Arduinoval. Ezeket az elemeket a maximális áramerősség és névleges feszültségek figyelembevételével egymáshoz illesztve kell megválasztani, és magát a vezérlőt is egyaránt illeszteni kell a motor tápfeszültségéhez, valamint az áramkör tápfeszültségéhez is. A vezérlő áramos teljesítményének nagyobbnak kell lennie a motor által felvett maximális áramerősségtől. Tételezzük fel, hogy össze akarjuk kapcsolni az Arduino-t egy 12V-os léptetőmotorral. Ehhez passzol pl. egy A4988 vezérlő. Először behelyezzük a vezérlőt az érintkező lapkára, majd GND és VDD pin-eket rákötjük a vezérlő tápfeszültségére (3 – 5,5 V). A GMD és VMOT pin-eket rákötjük a motor tápfeszültségére, az SLP pin-t pedig összekötjük az RST pin-nel. Az 1A, 2A, 1B és 2B pineket összekötjük a motorral. A léptetőmotor fajtájától (vagyis hogy az bipoláris vagy unipoláris) függ az 1A, 2A, 1B és 2B pin-ek bekötésének módja. Bipoláris motoroknál az 1A pin-t a motor fekete vezetékével kötjük össze, a 2A pin-t a piros vezetékkel, az 1B pin-t a zölddel, a 2B pin-t pedig a kék vezetékkel. Az unipoláris motoroknak 6 vezetéke van, de a sárga és fehér vezetékeket nem kell feltétlenül bekötnünk. Ha jól kötöttük össze az Arduino-t és a léptető motort, akkor annak eredményeként magas helyzetben a motortengely jobbra forog, alacsony helyzetben pedig balra. Növekvő jelre a motor tengelye egy léptetést hajt végre, melynek iránya a DIR pin bekötésétől függ.

linecard

Termékek megtekintéséhez válassz gyártót vagy kategóriát

Quick Buy

?
termékkód rendelt mennyiség
Nézz szét

További Quick Buy opciók

epayment_home

Ez az oldal cookie fájlokat használ. Klikkelj ide, ha többet akarsz tudni a cookie fájlokról és a beállításaik kezeléséről.

Ne jelenjen meg többet