MOSET DRIVEN MOTOR DRIVER: 5 Steps

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

MOTORFØRERE

• Motordrivere er en uunnværlig del av robotverdenen, ettersom de fleste robotene krever at motorer fungerer og for å kjøre motorene effektivt, kommer motorførerne i spill.
• De er en liten strømforsterker; funksjonen til motorførere er å ta et svakstrøms styresignal og deretter gjøre det til et signal med høyere strøm som kan drive en motor.
• Lavstrømskontrollsignal kommer fra en mikrokontroller (Arduino Uno i mitt tilfelle) som kan gi utgang i området 0-5V ved maksimal 40mA som deretter behandles av motordriveren for å gi høyere strømutgang, dvs. 12-24V ved 2- 4A.
• Motordrivere har vanligvis to deler

1. Pulse Width Modulation (PWM) tolkekrets for å kontrollere motorens hastighet i henhold til den varierende inngangen PWM fra motorføreren.
2. En retningskontrollkrets for å kontrollere motorens retning.

Trinn 1: PWM TOLKERKRETS

KOMPONENTER KREVET

1. IRF250N MOSFET
2. 10K OHM -MOTSTAND
3. 2A DIODE*2
4. 12V BATTERI

IRF 250N er et logisk nivå MOSFET som konverterer 0-5 V inngang ved porten til den tilsvarende 0-Vmax (for tilkoblet batteri).

10K OHM-motstand er en nedtrekksmotstand som holder det logiske signalet nær null volt når ingen annen aktiv enhet er tilkoblet.

Diodene brukes som flyback -diode. En tilbakeslagsdiode (noen ganger kalt en friløpsdiode) er en diode som brukes til å eliminere tilbakeslag, som er den plutselige spenningsspenningen sett over en induktiv belastning når forsyningsstrømmen plutselig reduseres eller avbrytes.

MERK- Siden et eksternt batteri brukes, må det være felles jordet med mikrokontrolleren. Dette gjøres ved å koble den negative terminalen til batteriet til GND på mikrokontrolleren.

Trinn 2: RETNINGSKONTROLLKRETS

KOMPONENTER KREVET

1. 8 PIN-RELEI (58-12-2CE OEN)
2. IRF250N MOSFET
3. 10K OHM -MOTSTAND*3
4. 3 mm LED *2

MOSFET som brukes i denne kretsen er den samme som den forrige kretsen, dvs. IRF250N, men i stedet for å gi PWM ved Gate gir vi bare Analog Høy og Lav fordi vi bare må slå reléet PÅ og AV.

Reléet fungerer på 12V, men Analog High mottatt fra Arduino er maks 5V, så vi har brukt MOSFET som en bryter her.

Reléet som brukes (58-12-2CE OEN) er en 8-pins.

• De to første pinnene er spolestrømgivere, dvs. når de blir slått på, bytter de tilkoblingen til Common fra Normally Connected (NC) til Normally Open (NO).
• Common mottar inngang for å levere den til utgangen (motor).
• NC mottar strøm fra Common når spolen ikke er drevet og NO er koblet fra.
• Når spolen får strøm, mottar NO strøm fra Common og NC blir frakoblet.

Vi krysser mellom NO og NC som vil gi oss endringen av polaritet

To lysdioder er koblet parallelt til utgangen sammen med 10K ohm motstand begge i motsatt polaritet. De vil fungere som retningsvarsler som en vil lyse når strømmen strømmer i en retning og Vice -Versa.

Trinn 3: MIKROKONTROLLEN

Mikrokontrolleren har to signaler å levere

1. PWM for å variere motorens hastighet.
2. Analog høy og lav for å endre motorens retning.

KODEN GJØRES I VEDLEGGET

Utgangen fra PWM PIN 3 er koblet til Gate of PWM tolkekrets.

Utgangen fra PIN 11 er koblet til Gate of Relay Circuit.

MERK - Hvis begge kretsene bruker samme strømkilde, må bare en av dem være felles jordet; Hvis 2 strømkilder brukes, må begge kretsene være felles jordet

INNGANG =

0 og 1 for retning

0-255 for hastighet; 0 for å stoppe og 255 for maksimal hastighet.

FORMAT =

rom

For eksempel = 1255

0 50

DET ER VIKTIG DET MERK AT PWM TOLKKRETS ER TILGJENGELIG I SELV OM BRUKEREN BARE VIL Å ENDRE HASTIGHETEN FOR MOTOREN ELLER Å SLÅ DEN AV OG PÅ UTEN Å VENDE DEN RETNING

Trinn 4: SYSTEMINTEGRASJON

Etter å ha laget alle komponentene i motordriveren er det på tide å integrere dem alle tre, dvs. PWM -tolk, relékrets med mikrokontrolleren.

• Utgangen fra PWM -tolk er koblet til reléets felles.
• Begge kretsene er koblet til batteriet ved hjelp av et PowerBoard. En PowerBoard er en sikkerhetskrets som består av en kondensator (brukes til å filtrere inngangen), diode (for å kontrollere batteriets polaritet) og sikring (for å begrense strøm) for å beskytte kretsen under ekstreme forhold.

PowerBoard er ikke nødvendig mens motoren er uten belastning, men det anbefales å bruke den når du bruker motordriveren i en robot.

• Koble Gate på PWM -tolkrets til pwm pin 3
• Koble relékretsen til pin 11.

Trinn 5: UTVIKLING

• I utgangspunktet brukte jeg en transistor for å bytte reléet, men den klarte ikke å håndtere strømmen som strømmer gjennom den, så jeg måtte bytte til MOSFET.
• Jeg hadde brukt en kondensator mellom kilden og porten til MOSFET for å sikre at det ikke var strøm mellom dem, men senere innså jeg at det ikke var nødvendig.