Motor 'N Motor: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Этот проект начался как две отдельные идеи. Один заключался в изготовлении электрического скейтборда, а другой - в изготовлении автомобиля с дистанционным управлением. Как это ни странно звучит, основы этих проектов очень похожи. Очевидно, что с механикой все становится сложнее, но электротехнические аспекты очень похожи.

Шаг 1: Начинающие

Мы сразу начали с базового набора для изобретателей, потому что лучше всего научиться кодировать любую плату, которую вы хотите использовать в первую очередь. В этом проекте мы использовали Arduino Uno. Мы практиковали простые схемы, чтобы набраться опыта; например, мигающий светодиод или один вращающийся двигатель постоянного тока. По-настоящему важная вещь, которую мы усвоили на этом этапе, заключается в том, что одна сторона двигателя должна подключаться к питанию, а другая - к заземлению. Если провода поменять местами, это изменит направление двигателя.

Шаг 2: два двигателя

Нашим следующим шагом в этом процессе была попытка заставить два двигателя двигаться синхронно друг с другом. Для этого требуется драйвер двигателя с Н-мостом. Изначально мы использовали драйвер двигателя L293d. На этом этапе нам нужно было включить еще один источник питания, потому что Arduino не может обеспечить достаточную мощность для обоих двигателей. Кроме того, затем мы поняли, что L293d не может обрабатывать мощность, необходимую для работы обоих двигателей постоянного тока. Вместо этого он очень быстро опасно нагревался. Из-за этого мы решили, что нам нужен новый подход.

ПРИМЕЧАНИЕ: Всегда не забывайте проверять, нагревается ли или горит.

Шаг 3: новый драйвер двигателя

Это оставило нам решение принять. Мы могли либо спаять два драйвера L293d вместе, либо попробовать использовать другой драйвер двигателя. Мы решили переключиться на L298n, который мог бы обрабатывать необходимое нам количество энергии, не сгорая.

Однако L298n не подходит для макетных плат. Наша первая мысль заключалась в том, чтобы попытаться припаять провод к каждому контакту L298n. Это позволит нам пока использовать макетную плату. Хотя изначально это казалось хорошим решением, оно стало трудоемким и трудоемким. Я бы не рекомендовал делать это, если вы не знаете, что будете использовать драйвер двигателя в своем окончательном проекте и вам потребуется долговременное решение. В противном случае лучше всего использовать провода с внутренней резьбой. Это экономит время и стресс.

Шаг 4: L298n

Что-то, что мы сначала неправильно поняли в L298n, так это то, как расположены контакты. Первоначально мы предполагали, не проверяя полностью таблицу данных, что верхние контакты будут управлять одним двигателем, а нижние контакты - другим. Тем не менее, L298n фактически разделен посередине, причем левые штыри управляют одним двигателем, а правые штифты управляют другим двигателем.

На L298n контакты измерения тока и контакт заземления должны быть установлены на землю, в то время как напряжение питания и контакты разрешения должны поступать на питание. Если вы прочитаете техническое описание, то обнаружите, что вывод напряжения питания логики должен быть подключен к источнику питания и заземлен через конденсатор емкостью 100 нФ. Выходные контакты 1 и 2 должны быть соединены с проводами одного из ваших двигателей. Затем входные контакты 1 и 2 должны иметь один установленный на питание, а другой - на землю, который зависит от направления, в котором вы хотите, чтобы двигатель вращался. Затем вы можете сделать то же самое с другим двигателем вместо выходных и входных контактов 3 и 4.

Этот шаг требует большого количества тестов, чтобы увидеть, как они работают. Мы рекомендуем не использовать ваш микроконтроллер на этом этапе и просто протестировать вашу схему. Вы можете добавить плату после того, как все в цепи заработает.

Шаг 5: Arduino Uno

Фактически, это был наш следующий шаг. Мы соединили входные контакты L298n с контактами Arduino Uno. Имейте в виду, что мы все еще не можем использовать Arduino для питания схемы, но Arduino все равно должен быть подключен к земле. После этого мы попробовали простые коды, чтобы увидеть, как это повлияло на нашу доску. Вы должны проверить, что установка различных входных контактов HIGH или LOW влияет на двигатели. Поскольку в конечном итоге этот проект задумывался как что-то, что теоретически могло бы управлять автомобилем с дистанционным управлением или электрическим скейтбордом, у нас был один двигатель, вращающийся по часовой стрелке, а другой - против часовой стрелки. Это создает впечатление, что оба двигателя вращаются вперед, если они находятся на противоположных концах цепи.

Шаг 6: кнопка

Именно в этот момент у нас стало не хватать времени для продолжения нашего проекта. Мы решили, что за последние несколько часов просто добавим кнопку в схему. Мы выбрали тактильный кнопочный переключатель, так как он был удобен для макетной платы. Кнопка делает так, что моторы вращаются только тогда, когда кнопка нажата, и как только вы отпускаете кнопку, моторы останавливаются.

Вставить кнопку в двигатель было просто после того, как мы поняли, как работает кнопка. Кнопка имеет четыре контакта, и они очень простые. Мы протестировали кнопку, сделав быструю небольшую схему с двумя светодиодами. Мы обнаружили, что на каждой стороне кнопки были контакты заземления и питания. Поэтому два контакта заземления были подключены непосредственно к земле, а другие контакты были немного сложнее. Остальные контакты необходимо было подключить к питанию через резистор 330 Ом. Эти контакты также были подключены к Arduino Uno. Это позволило Arduino Uno читать при нажатии кнопки. Код будет читать, были ли контакты ВЫСОКИМ.

Один контакт на каждом из светодиодов был заземлен, а другой контакт был подключен к Arduino Uno. Мы написали оператор IF в нашем коде, который считывал бы вывод с кнопки, и если бы это был ВЫСОКИЙ уровень, он установил бы контакты на ВЫСОКОМ состоянии светодиода.

Как только мы лучше поняли, как работает кнопка, мы включили ее в нашу исходную схему. Мы использовали тот же общий код из схемы светодиода в нашем коде для двигателей. Поскольку у нас уже был конкретный вход, который мы хотели ВЫСОКОГО для каждого из двигателей, мы смогли легко изменить наш оператор IF для применения к этим входным контактам.

Шаг 7: Следующий шаг

Если бы у нас было больше времени для работы над этим проектом, мы бы начали работу над кодом. Мы оба хотели, чтобы наши проекты могли медленно ускоряться и медленно останавливаться. Фактически, это одна из причин, по которой мы использовали H-мост в первую очередь, потому что они могут включать широтно-импульсную модуляцию. Возможно, мы не сможем продолжить наш проект, но мы были бы рады, если бы это могло помочь кому-то другому.