MOSET ANGETRIEBENER MOTORTREIBER - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

MOTORFAHRER

• Motortreiber sind ein unverzichtbarer Bestandteil der Robotikwelt, da die meisten Roboter Motoren benötigen, um zu funktionieren und um die Motoren effizient zu betreiben, kommen die Motortreiber ins Spiel.
• Sie sind ein kleiner Stromverstärker; Die Funktion von Motortreibern besteht darin, ein Steuersignal mit niedrigem Strom zu nehmen und es dann in ein Signal mit höherem Strom umzuwandeln, das einen Motor antreiben kann.
• Das Steuersignal mit niedrigem Strom kommt von einem Mikrocontroller (Arduino Uno in meinem Fall), der eine Ausgabe im Bereich von 0-5 V bei maximal 40 mA liefern kann, die dann vom Motortreiber verarbeitet wird, um eine höhere Stromabgabe zu erzielen, dh 12-24 V bei 2- 4A.
• Motortreiber bestehen normalerweise aus zwei Teilen

1. Pulsweitenmodulation (PWM)-Interpreterschaltung zur Steuerung der Motordrehzahl in Übereinstimmung mit der variierenden Eingangs-PWM vom Motortreiber.
2. Ein Richtungssteuerkreis, um die Richtung des Motors zu steuern.

Schritt 1: PWM-INTERPRETER-KREIS

ERFORDERLICHE KOMPONENTEN

1. IRF250N MOSFET
2. 10K OHM WIDERSTAND
3. 2A DIODE*2
4. 12V BATTERIE

IRF 250N ist ein MOSFET mit Logikpegel, der den 0-5-V-Eingang am Gate in den entsprechenden 0-Vmax (der angeschlossenen Batterie) umwandelt.

Der 10K OHM-Widerstand ist ein Pull-Down-Widerstand, der das logische Signal nahe Null Volt hält, wenn kein anderes aktives Gerät angeschlossen ist.

Die Dioden werden als Flyback-Diode verwendet. Eine Flyback-Diode (manchmal auch als Freilaufdiode bezeichnet) ist eine Diode, die verwendet wird, um einen Flyback zu beseitigen, bei dem es sich um die plötzliche Spannungsspitze handelt, die an einer induktiven Last auftritt, wenn der Versorgungsstrom plötzlich reduziert oder unterbrochen wird.

HINWEIS- Da eine externe Batterie verwendet wird, muss diese gemeinsam mit dem Mikrocontroller geerdet werden. Dazu wird der Minuspol der Batterie mit GND des Mikrocontrollers verbunden.

Schritt 2: RICHTUNGSSTEUERKREIS

ERFORDERLICHE KOMPONENTEN

1. 8-POLIG RELAIS (58-12-2CE OEN)
2. IRF250N MOSFET
3. 10K OHM WIDERSTAND*3
4. 3mm LED * 2

Der in dieser Schaltung verwendete MOSFET ist der gleiche wie bei der vorherigen Schaltung, d.

Das Relais arbeitet mit 12 V, aber das von Arduino empfangene Analog High beträgt max. 5 V, daher haben wir den MOSFET hier als Schalter verwendet.

Das verwendete Relais (58-12-2CE OEN) ist ein 8-poliges.

• Die ersten 2 Pins sind Spulenerreger, d.h. wenn sie mit Strom versorgt werden, schalten sie die Konnektivität von Common von Normally Connected (NC) auf Normally Open (NO).
• Common empfängt einen Eingang, um ihn an den Ausgang (Motor) zu liefern.
• NC erhält Strom von Common, wenn die Spule nicht mit Strom versorgt wird und NO getrennt ist.
• Wenn die Spule mit Strom versorgt wird, erhält NO Strom von Common und NC wird getrennt.

Wir wechseln zwischen NO und NC, was uns den Polaritätswechsel ermöglicht

An den Ausgang sind zwei LEDs parallel geschaltet, zusammen mit einem Widerstand von 10K Ohm, beide in entgegengesetzter Polarität. Sie fungieren als Richtungsanzeiger, da einer leuchtet, wenn Strom in eine Richtung fließt und umgekehrt.

Schritt 3: DER MIKROCONTROLLER

Der Mikrocontroller hat 2 Signale zu liefern

1. PWM zum Variieren der Drehzahl des Motors.
2. Analog High und Low zum Richtungswechsel des Motors.

DER CODE IST IM ANHANG MITGELIEFERT

Der Ausgang von PWM PIN 3 ist mit dem Gate der PWM-Interpreterschaltung verbunden.

Der Ausgang von PIN 11 ist mit dem Gate der Relaisschaltung verbunden.

HINWEIS - Wenn beide Stromkreise dieselbe Stromquelle verwenden, muss nur einer von ihnen gemeinsam geerdet werden; Wenn 2 Stromquellen verwendet werden, müssen beide Stromkreise gemeinsam geerdet werden

EINGABE=

0 und 1 für Richtung

0-255 für Geschwindigkeit; 0 für Stopp und 255 für Höchstgeschwindigkeit.

FORMAT=

Platz

Beispiel = 1 255

0 50

ES IST WICHTIG ES IST ZU BEACHTEN, DASS DER PWM-INTERPRETER-KREIS ALLEIN AUSREICHT, WENN DER BENUTZER NUR BEREIT IST, DIE GESCHWINDIGKEIT DES MOTORS ZU ÄNDERN ODER IHN EIN- UND AUSZUSCHALTEN, OHNE SEINE RICHTUNG ZU ÄNDERN

Schritt 4: SYSTEMINTEGRATION

Nachdem Sie alle Komponenten des Motortreibers erstellt haben, ist es an der Zeit, alle drei zu integrieren, dh den PWM-Interpreter, die Relaisschaltung mit dem Mikrocontroller.

• Der Ausgang des PWM-Interpreters ist mit der Masse des Relais verbunden.
• Beide Stromkreise sind über ein PowerBoard mit der Batterie verbunden. Ein PowerBoard ist ein Sicherheitskreis bestehend aus einem Kondensator (zum Filtern des Eingangs), einer Diode (zur Überprüfung der Polarität der Batterie) und einer Sicherung (zur Strombegrenzung), um den Stromkreis unter extremen Bedingungen zu schützen.

PowerBoard wird nicht benötigt, wenn der Motor im Leerlauf ist, aber es wird empfohlen, den Motortreiber in einem Roboter zu verwenden.

• Verbinden Sie das Gate der PWM-Interpreterschaltung mit dem PWM-Pin 3
• Schließen Sie das Gate des Relaiskreises an Pin 11 an.

Schritt 5: ENTWICKLUNG

• Anfangs habe ich einen Transistor verwendet, um das Relais zu schalten, aber es war nicht in der Lage, den durch es fließenden Strom zu verarbeiten, also musste ich auf MOSFET umschalten.
• Ich hatte einen Kondensator zwischen Source und Gate des MOSFET verwendet, um sicherzustellen, dass kein Strom zwischen ihnen fließt, aber später wurde mir klar, dass er nicht benötigt wird.