Arduino elektromechanikával
1. kezelése kis motorchikami
A vibráció miniatűr csatlakozni a Arduino.
- rendszeres Arduino csatlakoztatva az USB-port
- Ellenállás 220 ohm
Miniatűr A rezgés (megtalálható a régi mobilke felesleges vagy egy elektronikai áruház)
A motor csatlakoztatása a:
1. A rezgés két tápfeszültség vezetékkel. Csatlakoztassa annak egy huzalt nulla terminális (GND) tápegység vezérlő. Nem számít, melyik az a két vezetéket.
2. Csatlakoztassa a kiválasztott diszkrét ellenállást a vezérlő kimenete és a motor a nem csatlakozott vezetéket. Csatlakozó ellenálláson áram korlátozására és integritásának biztosítása és biztonsága Arduin, mivel nem volt tervezve közvetlen ellenőrzése nélküli motorok átalakítók.
Meghajtó rendszer, ahol a második bináris kimeneti vezérlőkártyán a motor van kiválasztva:
De példát, hogy a dolgok lehet csatlakoztatni egy breadboard:
Szöveg Arduino programot
Következő vázlat elindítja a motort 1 másodpercig, majd megáll, hogy ugyanabban az időben, és így tovább körbe-körbe:
// nyilvánítja diszkrét kimenet számát
int motorPin = 2;
Ez hogy működik
Amikor a program fogja alkalmazni a logikai egység a kiutat, az áram átfolyik az ellenálláson keresztül a motor (M), és a földön. Ha M valóban egy alacsony fogyasztású, akkor forogni kezd, ha ez egy szabványos DC motor; különben nem fog rezegni, ha a rezgés. Az ellenállás nagyon fontos ezen a pályán. Minden diszkrét kimeneti áram Arduino tervezve, hogy csak maximum 40 mA, amit ajánlott nem haladja meg a 20 mA. A választott ellenállás értéke 220 ohm, hogy korlátozza az áram 22 mA, úgy, hogy M sorba van kötve vele, az aktuális lesz még kisebb. Ha a teljes ellenállása a motor nagyobb, mint 200 ohm, ez biztos, hogy távolítsa el az ellenállás és a motor közvetlenül kapcsolódik a digitális terminál és a GND.
Ebben a projektben közvetlenül kapcsolódik a vezérlő vibráció, de senki sem tiltja, hogy ne csatlakozzon több közülük.
Több motor is csatlakoztatható a különböző digitális kimenetek a vezérlő fórumon. Például, a kimenetek 2, 3 és 4 egymástól függetlenül szabályozható három különböző motorok. Minden diszkrét kimenet Arduino vezérelheti egyedi motort. Bár voobscheto, ezért nem ajánlott, mivel ez növeli az átfolyó áram Arduino. Nézzük szorítkozunk egyetlen motorja ennek végrehajtásában.
Minden DC motor van a tekercs induktivitása. Amikor megszüntetjük belőle áram, vagy ha úgy forgatni M manuális, akkor létrehoz egy fordított feszültséget. Mi lehet singe a csatlakoztatott elektromos alkatrész. Ennek elkerülése érdekében, akkor csatlakoztassa a dióda között a digitális kimenet és a kimeneti 5V. Amikor M ad hamis záróirányú feszültség, a dióda csatlakozik rá egy plusz teljesítmény. Szerencsére, az Arduino egy beépített diódával minden kimeneten. És nem kell hozzá előidézni a külső dióda.
2. vezérli a motort útján tranzisztorok.
Mi biztosan irányítani egy miniatűr elektromos motor közvetlenül összekapcsolja azt a Arduino kimenet; Ugyanakkor a digitális kimenet nem húzza a motor, hogy többet fogyasztanak, mint 40 mA. Hozam a használata egy egyszerű erősítő eszközt, a tranzisztor, hogy képes legyen irányítani a DC motor, bármilyen kapacitással. Tekintsük a példát, hogyan kell kezelni a nagy motorok két npn tranzisztor és pnp struktúra.
Ehhez a projekthez, szükségünk van a következő elektronikai alkatrészek:
- Arduino board csatlakoztatva az USB-port
- motor DC
- Ellenállás között 220 ohm és 10 ohm
- npn tranzisztor (BC547, 2N3904, N2222A, TIP120)
- A dióda (1N4148, 1N4001, 1N4007)
Az alábbiakból a motor csatlakoztatásához keresztül tranzisztor:
- Csatlakoztassa a nulla teljesítményt Arduino GND a negatív busz breadboard.
- Csatlakoztassa az egyik motor vezetékeit a pozitív + 5V vezérlő fórumon. Fogjuk használni, 5V-os tápfeszültséget USB-port. Ha szüksége van több erő, akkor kell használni egy külső energiaforrás, például akkumulátor például. Bár úgy véljük, a hatalom USB.
- Egy másik motor huzal csatlakozik a kollektor NPN tranzisztor. Szerint a műszaki adatait tranzisztor, melyik a három kollektora terminál, egy bázis és egy emitter.
- Csatlakoztassa a tranzisztor emittere a negatív kínálati GND, a mínusz busz breadboard teljesítmény.
- Telepítse egy ellenállást a tranzisztor bázis és a digitális kimenet Arduino board.
- Kapcsoljuk diódával párhuzamosan a motort. Kevesebb dióda kell csatlakoztatni a pozitív tápfeszültségre 5V.
Vonatkozó rendszer Arduino Uno
Ez az egyik lehetséges megvalósítása egy digitális kimenet a kilencedik. Arduino táplálható külső áramforráshoz. És ha nem, akkor csatlakoztassa a motor külön-külön a külső 5V-os tápfeszültséget, és az Arduino a diéta. De nulla erőt kell kombinálni.
De az egyik csatlakozási módszer áramköri elemek a breadboard:
Arduino programkód
A vázlat nem különbözik az előzőtől. Minden ugyanaz a program fut a motor egy darabig, majd állítsa le a második, és így tovább:
// állapítsa meg a több különálló vezérlő kimenet
int motorPin = 2;
Ez hogy működik
Tranzisztorok nagyon hasznos összetevőket, amelyek sajnos nehezen érthető. El tudjuk képzelni, a tranzisztor elektromos szelep: a több áramot vezetünk a szelep, annál több víz fog folyni rajta. Ugyanez történik a tranzisztor, kivéve, hogy a víz folyik áram. Ha mi lesz az aktuális, hogy a tranzisztor bázisára, amely arányos az áram a kollektor az emitter, abban az esetben, npn típusú tranzisztor. Minél nagyobb az áramot a bázis, annál több áramot lesz fogható a másik kettő.
Amikor mi szolgálja a logikai egység a Arduino kimeneti áram folyik a terminált a tranzisztor bázisa NPN, amelynek hatására áram halad át, és a másik két lába a tranzisztor. Amikor mi üzembe nulla a kimeneti áram nem megy át az adatbázist, és nem engedi át a másik két lába van.
Tranzisztorok érdekli az a tény, hogy egy nagyon kis bázis áram, tudunk figyelni nagyon nagy átfolyó áram a kollektor a kibocsátó. Közös erősítés tranzisztor jelöljük HB körülbelül 200. Ez azt jelenti, hogy a bázis áram 1 mA, a tranzisztor a gyűjtőn keresztül, hogy az emitter Miss 200 mA. Fontos eleme a projekt egy diódát, amit nem szabad elfelejteni. Mint már említettük, a motor egy induktív alkatrész, amely képes generálni nagy feszültség tüskék, veszélyes a tranzisztor. A dióda biztosítja, hogy minden hamis zavarok motor eloltani, nem a tranzisztor.
3. Az felhúzó ellenálláson
A tranzisztor bázisa nagyon érzékeny. Még érjen hozzá az ujjával lehet forgatni a motort. Annak érdekében, hogy elkerüljék a nem kívánt zaj és kiszámíthatatlan motorindítás, hogy csatlakoztassa a pullup ellenállást a bázis, mint az ábrán látható. A ellenállás értéke kb 10K. Ő fogja védeni a tranzisztort véletlenszerű beindulásának.
4. Az pnp-tranzisztor
pnp tranzisztor még nehezebb megérteni. Ez ugyanazt az elvet, de az ellenkező irányba. Áram folyik az alaptól digitális pin Arduino; ha feltételezzük, hogy az áramlás a bázis áram hatására a származó áram az emitter a kollektor (az ellenkező irányba az aktuális a tranzisztor NPN). Egy másik fontos különbség, hogy a pnp-tranzisztor között van elrendezve az áramforrás és a szabályozott plusz kapcsolati terhelést. Load, ebben az esetben ez a motor lesz csatlakoztatva a kollektor a pnp-tranzisztor és a föld között.
A lényeg, hogy vegye figyelembe a fejlesztők és az a tény, hogy amikor a pnp tranzisztorok Arduino maximális feszültséget gerjesztő 5 és miközben mi vagyunk a motor nem lesz képes a takarmány több mint 5 V. Ha egy külső tápról a motor magas feszültségű mint 5V alapján a potenciális magasabb lesz, mint öt volt és Arduino lábánál. Az egyik lehetséges megoldás, amely bonyolítja az áramkör 3 elem, azt a következő rendszerben.
5. Az MOSFET tranzisztor
Nézzünk szembe a tényekkel: a konvencionális bipoláris tranzisztorok manipulálni motorchikami már nem divatos. Vannak egyszerűbb és kényelmesebb dolog korunkban, aki gondatlan sokkal nagyobb ellenőrzési hatásköre. Ezek az úgynevezett MOSFET tranzisztorok. Az emberek csak hívjuk őket mosfetami. Base, emittere és kollektora a MOSFETa úgynevezett kapu, csatorna és a forrás. Funkcionálisan használják őket ugyanúgy, mint a rendszeres tranzisztorok. Amikor feszültség van megtenni, áram fog folyni a forrástól a lefolyó esetén N-csatornás MOS tranzisztor. P-csatorna egyenértékű egy pnp tranzisztor.
Van azonban néhány fontos különbség a MOSFET művelet, mint a hagyományos tranzisztor. Nem minden MOSFET-tranzisztorokkal képes megfelelően működni Arduino. Jellemzően, diszkrét tranzisztorok működik normálisan. Néhány híres N-csatornás MOSFET vannak jelölve: FQP30N06. IRF510 és IRF520. Eredeti ellenáll akár 30 A és 60, míg a következő két adhat 5.6 A és 10 A, illetve 100 V
Itt látható egy példa a motorvezérlő áramkör segítségével egy N-csatornás MOSFET:
Mi is használjuk a következő változata a tervezet szerelhető breadboard:
A motor - még nem minden, hogy tudjuk kezelni a tranzisztor. Bármilyen típusú DC terhelés lehet szabályozni ezen a módon. LED lámpák és egyéb fogyasztók, akár más Arduino is működtethető, mint a Makar.