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

ACTUALITEITEN

2019-03-13

Hoe sluit ik een elektromotor aan op Arduino?

Er bestaan vele manieren om kleine elektromotoren aan te sluiten op Arduino. De populairste en eenvoudigste daarvan is de aansluiting van de motor via een H-brug of via transistors. Als u een elektromotor aansluit op het Arduino-platform, onthoud dan dat deze aansluiting niet direct mag worden uitgevoerd, omdat dat beschadiging van het ontwikkelplatform kan veroorzaken.

WAAROM WORDEN ELEKTROMOTOREN AANGESLOTEN OP ARDUINO?

Implementatie van elektromotoren in de gecreëerde circuits en de aansturing ervan met Arduino biedt vele uiteenlopende mogelijkheden. Het belangrijkste doel van het aansluiten van motoren is het in beweging brengen van elementen van de gemaakte systemen en het bouwen van voertuigen of zelfs robots. Dankzij Arduino is het mogelijk om zowel de draairichting van de machineas als zijn toerental te regelen.

DE AANSLUITING VAN DE MOTOR OP ARDUINO MOET INDIRECT ZIJN

Directe aansluiting van de motor op het ontwikkelplatform brengt niet alleen het risico met zich mee dat de uitgangspoort van Arduino doorbrandt, het beperkt ook de besturingsmogelijkheden van het systeem tot een minimum. Arduino kan via elke uitgangspoort een stroom van ongeveer 20 mA leveren en elke elektromotor - zelfs de kleinste die op de markt verkrijgbaar is - heeft een 10 tot 1000 keer hogere stroom nodig om goed te kunnen werken. Het is daarom noodzakelijk om de elektromotor indirect aan te sluiten op Arduino via een geschikte driver die de intensiteit van de overgedragen stroom regelt.

WELKE MOTOREN KUNT U AANSLUITEN OP ARDUINO EN WAAR MOET U OP LETTEN BIJ DE SELECTIE?

Het is mogelijk om alle op de markt verkrijgbare motoren met een laag ampèrage aan te sluiten op het ontwikkelplatform Arduino. U kunt op de Arduino aansluiten:

  • borstelloze elektromotoren BLDC met commutator;
  • DC-borstelmotoren, de eenvoudigste elektromotoren die worden aangedreven door gelijkstroom;
  • vibratiemotoren die door bewegingen van de as vibratie genereren;
  • stappenmotoren die zorgen voor een hoge besturingsprecisie door impulsbeweging van de as;
  • EDF tunnelaandrijving, opgebouwd uit een ventilator en een motor met behuizing;
  • lineaire aandrijfmechanismen die lineaire bewegingen mogelijk maken;
  • servomotoren.

De belangrijkste parameters waar u op moet letten bij de keuze van een elektromotor voor Arduino zijn afhankelijk van het type motor. De belangrijkste zijn:

  • stroomgebruik [A] - deze parameter geeft de stroom aan die nodig is om de motor goed op gang te brengen;
  • nominale spanning [V] – dit is de spanning waarbij het systeem zal gaan functioneren; standaardsystemen met Arduino werken bij een spanning van 12 V;
  • koppel [Nm] - een belangrijke parameter van de elektromotor (en niet alleen) die bepalend is voor het vermogen; hoe hoger het koppel dat de motor genereert, hoe sterker hij is;
  • toerental [rpm] - parameter die de rotatiesnelheid van de motoras aangeeft;
  • gewicht en afmetingen [g en mm] - deze parameters zijn vooral belangrijk bij het bouwen van lichte systemen, waarbij rekening moet worden gehouden met de afmetingen van de motor;
  • resolutie [aantal stappen] - deze parameter geldt alleen voor stappenmotoren en beschrijft de nauwkeurigheid waarmee de stappenmotoras kan bewegen;
  • lineaire snelheid [mm/s] - deze parameter geldt alleen voor lineaire aandrijvingen en beschrijft de snelheid waarmee de motor de as in de lineaire richting kan uitschuiven.

HOE SLUIT IK EEN ELEKTROMOTOR AAN OP ARDUINO?

Met kennis van de motortypes die op Arduino kunnen worden aangesloten en de parameters waarmee rekening moet worden gehouden bij de keuze ervan, kunnen we overgaan tot aansluiting. De standaard DC-borstelmotoren, vibratiemotoren en servomotoren zijn het eenvoudigst aan te sluiten. Lineaire aandrijvingen, stappenmotoren en pompen zijn iets moeilijker.

Hoe sluit ik een elektromotor aan op Arduino?

DC-borstelmotoren en vibratiemotoren zijn de eenvoudigste motoren die het vaakst voorkomen in systemen. Tegelijkertijd zijn ze het eenvoudigst aan te sluiten. Standaard worden motoren met een ampèrage van 1-5 A en een bedrijfsspanning van 5-9 V aangesloten op het ontwikkelplatform. Voor krachtiger motoren met hogere parameters worden speciale drivers gebruikt. DC-borstelmotoren en vibratiemotoren kunnen worden aangesloten via een transistorsysteem of een H-brug. Met de eerste methode is het uitsluitend mogelijk om de snelheid van de motoras te besturen. De aansluiting via een brug maakt besturing van zowel de snelheid als de draairichting van de as mogelijk. Daarom is het van belang om de juiste aansluitmethode te kiezen die past bij uw behoeften en doelen.

Aansluiting van een DC-borstelmotor en vibratiemotor via een transistor

Aansluiting van een DC-borstelmotor en vibratiemotor via een transistor is bijzonder eenvoudig. U heeft hiervoor slechts drie componenten nodig: een stroombeperkende weerstand, een gelijkrichterdiode en een transistor. In het systeem kunt u bv. gebruiken: gelijkrichterdiode 1N4148 of 1N4007, transistor 2N2222 en een stroombeperkende weerstand met een weerstand van 10 kΩ. Start de aansluitingshandelingen met de keuze van een Arduino-pin met de juiste uitgangsspanning. De Arduino-pin verbindt u op het plaatje met de weerstand en tot slot met de transistorbasis. Aard de emitter van de transistor en verbind zijn collector met de motor via een parallel geschakelde gelijkrichterdiode. Aan de andere kant sluit u de motor aan op de voeding. De weerstand in het systeem beperkt de stroom die naar de transistor loopt. De gelijkrichterdiode beperkt het risico van omkeerstromen en pieken (spanningspieken) die optreden bij het inschakelen van het systeem. Omkeerstromen en pieken kunnen leiden tot beschadiging van het ontwikkelplatform.

Aansluiting via een H-brug

Deze aansluitmethode garandeert dat u niet alleen de snelheid, maar ook de draairichting van de motoras kunt regelen. Terwijl bij vibratiemotoren besturing van de draairichting van de as meestal zinloos is (omdat ze trillingen genereren, ongeacht de draairichting van de as), is de aansturing van de DC-borstelmotoras meestal de belangrijkste functie van dit systeem. Bovendien kan ook een lineaire aandrijving via een H-brug worden aangesloten, mits zijn constructie is gebaseerd op een gelijkstroommotor. U kunt H-bruggen zelf bouwen van verschillende transistors, maar u kunt ook kant-en-klare systemen kopen. Hun belangrijkste taak is het ontvangen van het signaal dat wordt verzonden door Arduino en het transformeren van de signaalparameters op de bruguitgang. Als u DC-borstelmotoren, vibratiemotoren of lineaire motoren wilt aansluiten, heeft u het volgende nodig: een stroombeperkende weerstand (bv. met een weerstand van 10 kΩ), een schakelaar en een kant-en-klare H-brug (bv. SN754410, L29NE of L293D). U moet een H-brug selecteren die past bij het systeem wat betreft het stroomverbruik van de motor bij maximale belasting - deze parameter wordt de stroomefficiëntie van de brug genoemd. Elke H-brug kan een iets andere constructie en pinuitgang hebben, dus voordat u begint met de aansluiting, moet u het schema van de pinuitgangen in de catalogusinformatie van de brug verifiëren. Om uit te leggen hoe je een elektromotor op Arduino aansluit, gebruiken we als voorbeeld de brug L293D. De brug L293D is uitgerust met de volgende pinnen:

  • pin 1 - verantwoordelijk voor het regelen van de motorsnelheid;
  • pin 2 en 7 - verantwoordelijk voor de draairichting van de motoras;
  • pin 8 – VC-voeding tot 36 V;
  • pin 9 - kan de snelheid van een tweede aangesloten motor regelen;
  • pinnen 10 en 15 - kunnen de draairichting van de as van een tweede aangesloten motor regelen;
  • pin 16 – VCC-voeding tot 5 V;
  • pinnen 4, 5, 12 en 13 – aarding (verbonden met GND).

De eerste aansluitstap is plaatsing van de H-brug op het plaatje. Sluit vervolgens de brugmassa aan op de voeding en sluit vervolgens de voeding aan op de motor (of motoren). De voorlaatste stap van de aansluiting is levering van elektriciteit aan het logische systeem dat de brug bestuurt, en de laatste stap is de aansluiting van de pinnen die verantwoordelijk zijn voor het regelen van de werking van de motor (of motoren). Voordat u begint met aansluiten, moet u bedenken dat het H-brugsysteem met elektromotor met één of twee spanningen kan worden gevoed. Als u het voedt met één spanning, moet u een spanningsbron met voldoende goede filtratie gebruiken die het risico van interferentie vermindert. Een betere, populairdere en veiligere oplossing is om het systeem van stroom te voorzien met twee bronnen - dan wordt de motor gevoed door de brug en het logische deel van de brug (dat de motor bestuurt) door een tweede onafhankelijke bron. Daarvoor moet de Arduino 5-volt-pin worden aangesloten op het logische deel van de brug en de resterende voeding op de brugpinnen die verantwoordelijk zijn voor de besturing van de motor.

AANSLUITEN SERVOMOTOREN

Het aansluiten van servomotoren is uiterst eenvoudig, omdat hun uitgangen altijd hetzelfde zijn. U begint de aansluiting van de servomotor op Arduino met het aansluiten van de motorvoeding en de systeemvoeding (meestal twee 5-volts voedingsbronnen). De volgende stap is om de Arduino PWM-uitgang (gemarkeerd met het "~"-teken) te verbinden met de pin die de servomotor bestuurt. Na het uitvoeren van aansluiting hoeft u alleen nog maar de juiste bibliotheek te uploaden.

AANSLUITING VAN STAPPENMOTOREN VIA EEN SPECIALE DRIVER

Stappenmotoren verbindt u indirect met Arduino via speciale drivers. Deze elementen moeten qua maximale stroom en nominale spanning op elkaar worden afgestemd en de driver zelf moet worden afgestemd op zowel de voedingspanning van de motor als de voedingsspanning van het systeem. De stroomcapaciteit van de driver moet groter zijn dan het maximale stroomverbruik van de motor. Laten we er voor deze tekst van uitgaan dat we een 12-volts stappenmotor op Arduino willen aansluiten. Bijvoorbeeld driver A4988. Sluit eerst de driver aan op het plaatje en sluit vervolgens de GND- en VDD-pinnen aan op de voeding van de driver (3 - 5,5 V). Sluit de GMD- en VMOT-pinnen aan op de motorvoeding en sluit de SLP-pin aan op de RST-pin. Verbind de pinnen 1A, 2A, 1B en 2B met de motor. Het type stappenmotor (bipolair of unipolair) bepaalt de manier van aansluiten van de pinnen 1A, 2A, 1B en 2B. Bij bipolaire motoren verbindt u pin 1A met de zwarte draad van de motor, pin 2A met de rode draad, pin 1B met de groene draad en pin 2B met de blauwe draad. Unipolaire motoren hebben zes draden, maar de gele en witte draden mogen niet worden aangesloten. Juiste aansluiting van de stappenmotor op Arduino heeft tot gevolg dat bij de hoge stand de motoras naar rechts draait en bij de lage stand naar links. Bij een stijgende slag neemt de motoras één stap en de richting ervan is afhankelijk van de aansluiting van de DIR-pin.

linecard

Selecteer een fabrikant of categorie om producten te bekijken.

Quick Buy

?
produkt symbool aantal
Voorbeeld

Overige opties van Quick Buy

paypal_help

Deze website maakt gebruik van cookies. Klik hier, voor meer informatie over cookies en over hoe u onze cookies kunt beheren.

Niet meer weergeven