Motorok
Mobil autonóm robot felépítésekor szükségünk van arra, hogy a robot önállóan mozogjon. A megoldás kis DC motorok használata. 6 V feszültség beépített hajtóművel (DC 6V-os motor). A percenkénti fordulatszámot a következővel jelöltük meg FORDULAT (forgások percenként). Minél nagyobb az RPM, annál gyorsabban forog a motor rotor, de kisebb M [Nm] nyomatékkal, és a robot alig mozog, ha egyáltalán. Minél alacsonyabb az RPM, annál kisebb a fordulatszám, de az erő mozzanata növekszik, és a robot többet "visel" a saját súlyából. Egy másik érdekes változó a motor jelenlegi fogyasztása. Ha a motort nem indítják el, akkor a motoron átáramló áram a legkisebb és a terheléssel együtt növekszik. A maximális áram erőszakosan áramlik át a motoron, és több amper lehet nagyobb motorral.
Például a legolcsóbb kínai 3-6 V-os sárga motorok, 65 mm átmérőjű sárga-fekete kerekekkel együtt, körülbelül 10 USD áron, összesen 4 darabra alkalmasak az indításhoz. 6 V feszültség mellett az áram körülbelül 50mA (240RMP), ha a motor nem jár, és körülbelül 270mA, ha teljesen meg van terhelve (normál körülmények között körülbelül 120mA és 180RPM-re számíthatunk). Az ebay-n keress pl. kulcsszavak segítségével: DC 6V-os motor 4db
H-híd
Eddig LED-et, hangjelzőt és LCD-kijelzőt használtunk az Arduino kimeneteként. Egy kicsi (legfeljebb 20 mA) elektromos áram haladt át ezeken a kimeneti eszközökön, és közvetlenül csatlakoztathatók az Arduino kártya kimeneti (OUTPUT) csatlakozójához. A motor sokat halad el. jelenlegi és ezért a motor nem csatlakoztatható közvetlenül az Arduino kártya csapjához. Megoldás lehet egy erősítő tranzisztor használata, pl. TIP120, ahol az alap csatlakozik az Arduino kártya PWM tűjéhez, és a motor fordulatszáma is változik a PWM értékétől függően (0-255). Az ilyen megoldás hátránya, hogy képes a motor fordulatszámát csak egy irányban szabályozni. Legfeljebb két motorjellemzőt kell azonban ellenőriznünk:
- irány - 2 érték (előre, hátra)
- sebesség » - 255 érték (0-tól max.)
Ez a H-híd áramkör használatával érhető el. A H betű a kapcsolási rajz alakját jelöli. Részletesebb információk például itt találhatók. Megkaphatjuk a H-hidat funkcionális modulként, vagy magunk is elkészíthetjük.
Arduino motorvédő (L293D)
Az Arduino pajzs (v1) az AFMotor.h szoftverkönyvtárat használja. Először telepítenie kell az új AFMotor könyvtárat. A könyvtárat a főmenüből telepítjük a következőn keresztül: Vázlat - Könyvtár importálása - Könyvtár hozzáadása. Az AFMotor könyvtár a mintapéldákkal együtt a learn.adafruit.com/adafruit-motor-shield/library-install oldalon található, vagy közvetlenül letöltheti a színpadot: AFMotor.zip
Az Arduino motorhéjban L293D áramköröket használnak. Az L293D áramkör adatlapjából megtudhatjuk, hogy a motorok külső feszültsége 4,5 V és 36 V tartományban lehet, és a motoron átáramló maximális áram 0,6 A (rövidesen akár 1,2 A). Ez az árnyékolás nem alkalmas a motorok nagyobb áramfelvételére (pl. Az L298N alkalmasabb).
A következő példa bemutatja az AFMotor kinetikus csukló használatát a motor vezérléséhez.
L293D
A következő részben külön modult fogunk használni L293D áramkörrel (ára kb. 2 USD). Ezzel az áramkörrel maximum két motort tudunk vezérelni, ami egy egyszerű járműhöz elegendő (motor balra és motor jobbra). Az L293D áramkör adatlapjából megállapíthatjuk, hogy a motorok külső feszültsége 4,5 V és 36 V között lehet, és a motoron átáramló maximális áram 0,6 A (rövidesen akár 1,2 A).
Három csap, két digitális kimenet az irány beállításához és egy digitális PWM kimenet a motor fordulatszámának beállításához szükséges minden motor vezérléséhez. A következő példa szemlélteti a motor vezérlését az L293D áramkör segítségével.
Stabilizált külső tápegység használata esetén a 6,5 V motorhoz az áramfelvétel terhelés nélkül körülbelül 50 mA, és a motor maximális fordulatszámánál áram van. feszültség 5V. A feszültségesés az L293D amodulon ezért körülbelül 1,5 V. Nagyobb áramfogyasztás esetén pl. mindkét oldalon két motorral párhuzamosan csak 4,6 V van a motorokon (1,9 V esés), és az áramfogyasztás majdnem 0,5 A.
L298N
Ha nagyobb áramfogyasztású motorjaink vannak, használhatjuk az L298N áramkört. Az L298N áramkör adatlapjából megállapíthatjuk, hogy a motoron átáramló maximális áram 2A lehet (rövidesen akár 3A).
Az L298N modul (kb. 3 USD áron) és a program csatlakozása megegyezik az L293D modul csatlakozásával, lásd fent.
TB6612FNG
Egy másik H-híd áramkör a TB6612FNG. A TB6612FNG áramkör adatlapjából azt találjuk, hogy a motoron átáramló maximális áram 1,2A lehet (rövidesen 3,2A-ig), a maximális feszültség pedig 15V. Az áramkör méretei miniatűrek (kb. 2 USD).
A TB6612FNG modul és a program csatlakozása hasonló az L293D modulhoz, a tű jelölése kissé eltér. Ha egy tűt meg akarunk menteni, akkor az STBY tűt közvetlenül a VCC + 5V-hez köthetjük (Arduino Mega esetében ez valószínűleg nem szükséges). Csatlakoztassa a motorok külső tápellátását a VM csaphoz (figyelem, max. 15V és a földi GND források csatlakoztatásához a motorokhoz és az Arduino kártya forrásokhoz).