Mobile
LEKCJA 17: Silniki prądu stałego
Wprowadzenie
W tej lekcji dowiesz się, jak sterować małym silnikiem prądu stałego za pomocą UNO R3 i tranzystora.
Komponenty
"Produkt:2000" "Produkt:256" "Produkt:1436" "Produkt:536" "Produkt:36" "Produkt:417" "Produkt:603"
Zasada
Do napędzania silnika prądu stałego potrzebna jest większa ilość prądu niż płyta może zapewnić Arduino. Dlatego musisz użyć tranzystora. Tranzystory mają maksymalne limity i specyfikacje, po prostu upewnij się, że te wartości są wystarczające do odpowiedniego zastosowania.
Tranzystor, którego użyjemy w tym samouczku, to P2N2222A, który ma moc 40 V i 200 mA, jest idealny dla silnika DC.
Uwaga: Jeśli silnik potrzebuje więcej prądu niż 200 mA, możesz kupić inny tranzystor (patrz pracownicy sklepu elektronicznego). Następujące połączenia są takie same.
W tym poradniku obrócimy silnik DC z jednego kierunku, z różną prędkością. Możesz kontrolować prędkość obrotową silnika z monitora szeregowego!
Do sterowania prędkością obrotową silnika używamy analogowego wyjścia Arduino (PWM), wysyłając numer od 0 do 255 z monitora szeregowego.
Podczas łączenia się z protoboardem należy pamiętać o dwóch rzeczach:
Najpierw upewnij się, że tranzystor jest prawidłowo ustawiony, płaska strona tranzystora musi znajdować się po prawej stronie protoboardu.
Po drugie, pasiasty koniec diody powinien znajdować się w kierunku linii zasilania +5V - (patrz zdjęcie poniżej).
Procedura
Krok 1:Podłącz obwód, jak pokazano na poniższym schemacie (upewnij się, że styki są prawidłowo podłączone):
Krok 2:Program (patrz przykładowy kod na płycie CD lub oficjalnej stronie internetowej)
/*
*/
int motorPin s 3;
void setup()
{
pinMode (motorPin, WYJŚCIE);
Serial.begin(9600);
podczas (! Serial);
Serial.println("Prędkość od 0 do 255");
}
pętla void()
if (Serial.available())
int speed ? Serial.parseInt();
jeśli (prędkość >TM 0 &&speed < s 255)
analogWrite(motorPin, prędkość);
Krok 3:Zbuduj program
Krok 4:Nagraj program na pokładzie One
Tranzystor działa jak przełącznik, kontrolując moc silnika, Arduino pin 3 służy do włączania i wyłączania tranzystora i otrzymuje nazwę "motorPin" w szkicu.
Po uruchomieniu szkicu zostaniesz poproszony o zapamiętanie, że aby kontrolować prędkość obrotową silnika, należy wprowadzić wartość z 0 do 255 w monitorze szeregowym.
W funkcji "pętla" polecenie "Serial.parseInt" służy do odczytywania liczby wprowadzonej jako tekst na monitorze szeregowym i konwertowania jej na zmienną "int".
W tym miejscu można wpisać dowolną liczbę, więc instrukcja "if" w następnym wierszu wykonuje zapis analogowy z tą liczbą, jeśli jest między 0 a 255.
Podsumowanie
A.Tranzystory
Mały silnik PRĄDU STAŁEGO może zużywać więcej energii niż wyjście cyfrowe może Arduino bezpośrednio sterować. Jeśli spróbujemy podłączyć silnik bezpośrednio do Arduinokołka, istnieje duża szansa na uszkodzenie Arduino. Mały tranzystor, taki jak PN2222 może być używany jako przełącznik, który wykorzystuje tylko niewielką ilość prądu wyjściowego cyfrowego Arduino do sterowania znacznie wyższym prądem silnika.
Tranzystor ma trzy piny. Większość energii elektrycznej przepływa z kolektora do emitera, ale stanie się to tylko wtedy, gdy niewielka ilość płynie do połączenia podstawowego. Ten mały prąd jest dostarczany przez wyjście cyfrowe Arduino.
Poniższy diagram jest nazywany schematem. Podobnie jak projekt protoboard, jest to sposób, aby pokazać, jak części projektu elektronicznego są połączone ze sobą.
Pin D3 Arduino jest podłączony do rezystora. Podobnie jak w przypadku korzystania z diody LED, ogranicza to prąd płynący do tranzystora przez podstawę. Dioda jest podłączona przez połączenia silnika. Diody umożliwiają przepływ energii elektrycznej tylko w jednym kierunku (kierunek jego strzałki).
Gdy silnik jest wyłączony, otrzymujesz skok napięcia ujemnego, który może uszkodzić Arduino lub tranzystor. Dioda chroni przed tym, odcinając dowolny prąd wsteczny silnika - diodę połączoną między kablami silnika.
B.- Co jeszcze robić.
Spróbuj odwrócić połączenia z silnikiem.
Spróbuj wprowadzić różne wartości (od 0) na monitorze szeregowym i zwróć uwagę, jaka wartość aparat faktycznie zaczyna włączać. Przekonasz się, że silnik zaczyna "śpiewać" wraz ze wzrostem wyjściowym analogowym.
Spróbuj ściskać wał napędowy między palcami.
Nie trzymaj go w ten sposób zbyt długo, lub można spalić tranzystor, ale można zauważyć, że jest to dość łatwe do zatrzymania silnika. Kręci się szybko, ale nie ma dużego momentu obrotowego.