Silnik 'N Silnik: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Ten projekt rozpoczął się jako dwa oddzielne pomysły. Jednym z nich było wykonanie elektrycznej deskorolki, a drugim samochodem zdalnie sterowanym. Choć brzmi to dziwnie, podstawy tych projektów są bardzo podobne. Oczywiście jest to bardziej skomplikowane, jeśli chodzi o mechanikę, ale aspekty elektrotechniczne są bardzo podobne.

Krok 1: Początkujący

Zaczęliśmy od razu od podstawowego zestawu wynalazczego, ponieważ najlepiej jest poczuć się komfortowo z kodowaniem dowolnej deski, której chcesz użyć jako pierwszy. W tym projekcie używaliśmy Arduino Uno przez cały czas. Ćwiczyliśmy proste obwody, aby zdobyć trochę doświadczenia; takich jak migająca dioda LED lub jeden wirujący silnik prądu stałego. Naprawdę ważną rzeczą, której nauczyliśmy się podczas tego kroku, jest to, że jedna strona silnika powinna przejść do zasilania, a druga do masy. Jeśli przewody zostaną zamienione, zmieni się kierunek silnika.

Krok 2: Dwa silniki

Naszym kolejnym krokiem w tym procesie była próba zsynchronizowania dwóch silników. Wymaga to sterownika silnika z mostkiem H. Początkowo używaliśmy sterownika silnika L293d. W tym momencie musieliśmy dołączyć inne źródło zasilania, ponieważ Arduino nie było w stanie zapewnić wystarczającej mocy dla obu silników. Ponadto zdaliśmy sobie sprawę, że L293d nie jest w stanie obsłużyć ilości energii potrzebnej do obsługi obu silników prądu stałego. Zamiast tego bardzo szybko się niebezpiecznie nagrzewał. Z tego powodu zdecydowaliśmy, że potrzebujemy nowego podejścia.

UWAGA: Zawsze pamiętaj, aby sprawdzić, czy coś się nagrzewa lub pali.

Krok 3: Nowy sterownik silnika

To pozostawiło nam decyzję do podjęcia. Moglibyśmy albo przylutować dwa sterowniki L293d razem, albo spróbować użyć innego sterownika silnika. Zdecydowaliśmy się na przejście na L298n, który byłby w stanie obsłużyć potrzebną nam moc bez przepalania się.

Jednak L298n nie jest przyjazny dla płyt prototypowych. Naszą pierwszą myślą była próba przylutowania przewodu do każdego pinu L298n. To pozwoliłoby nam na razie korzystać z płytki prototypowej. Chociaż początkowo wydawało się to dobrym rozwiązaniem, stało się bardzo czasochłonne i trudne. Nie polecam tego robić, chyba że wiesz, że będziesz używać sterownika silnika w swoim końcowym projekcie i potrzebujesz trwałego rozwiązania. W przeciwnym razie najlepiej po prostu użyć przewodów żeńskich. Oszczędza czas i stres.

Krok 4: L298n

Coś, czego na początku nie zrozumieliśmy w przypadku L298n, to sposób organizacji pinów. Początkowo zakładaliśmy, bez pełnego sprawdzenia arkusza danych, że górne szpilki będą sterować jednym silnikiem, a dolne szpilki będą sterować drugim silnikiem. Jednak L298n jest w rzeczywistości oddzielony na środku, przy czym lewe piny kontrolują jeden silnik, a prawe piny kontrolują drugi silnik.

W L298n piny wykrywające prąd i pin uziemiający muszą być ustawione na uziemienie, podczas gdy napięcie zasilania i piny włączające powinny przejść do zasilania. Jeśli przeczytasz arkusz danych, przekonasz się, że pin napięcia zasilania logicznego musi być zarówno podłączony do zasilania, jak i podłączony do uziemienia przez kondensator 100nF. Piny wyjściowe 1 i 2 należy połączyć z przewodami jednego z silników. Następnie piny wejściowe 1 i 2 powinny mieć jeden ustawiony na zasilanie, a drugi na masę, do którego zmierza, co zależy od kierunku, w którym ma się obracać silnik. Następnie możesz zrobić to samo z drugim silnikiem zamiast z pinami wyjściowymi i wejściowymi 3 i 4.

Ten krok wymaga wielu testów, aby zobaczyć, jak działają. Zalecamy, aby w tym momencie nie używać mikrokontrolera i po prostu przetestować swój obwód. Możesz dodać płytkę po tym, jak wszystko działa w obwodzie.

Krok 5: Arduino Uno

W rzeczywistości to był nasz następny krok. Połączyliśmy piny wejściowe L298n z pinami na Arduino Uno. Należy pamiętać, że nadal nie możemy wykorzystać Arduino do zasilania obwodu, ale Arduino nadal musi być podłączone do masy. Następnie wypróbowaliśmy proste kody, aby zobaczyć, jak wpłynęło to na naszą tablicę. Powinieneś sprawdzić, co ustawienie różnych pinów wejściowych HIGH lub LOW wpływa na silniki. Ponieważ ostatecznie projekt ten ma być czymś, co teoretycznie może sterować zdalnie sterowanym samochodem lub deskorolką elektryczną, jeden silnik obracał się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a drugi przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. To sprawia, że oba silniki obracają się do przodu, jeśli znajdują się na przeciwległych końcach obwodu.

Krok 6: Przycisk

W tym momencie zaczęło nam brakować czasu na kontynuowanie naszego projektu. Zdecydowaliśmy, że w ciągu ostatnich kilku godzin po prostu dodamy przycisk do obwodu. Wybraliśmy przycisk dotykowy, ponieważ był przyjazny dla płytki stykowej. Przycisk sprawia, że silniki obracają się tylko wtedy, gdy przycisk jest wciśnięty, a gdy tylko puścisz przycisk, silniki zatrzymują się.

Włączenie przycisku do silnika było proste po tym, jak zrozumieliśmy, jak działa przycisk. Przycisk ma cztery piny i są bardzo proste. Przetestowaliśmy przycisk, wykonując szybki mały obwód z dwiema diodami LED. Odkryliśmy, że każda strona przycisku miała coś, co było w zasadzie pinem uziemienia i pinem zasilania. Dlatego dwa piny uziemiające zostały połączone bezpośrednio z uziemieniem, podczas gdy pozostałe piny były nieco bardziej skomplikowane. Pozostałe piny należało podłączyć do zasilania przez rezystor 330 Ω. Te piny zostały również podłączone do Arduino Uno. Dzięki temu Arduino Uno mógł czytać po naciśnięciu przycisku. Kod odczytałby, czy szpilki były WYSOKIE, czy nie.

Jeden pin na każdej z diod LED został podłączony do masy, a drugi pin został podłączony do Arduino Uno. Napisaliśmy instrukcję IF w naszym kodzie, która odczytywała dane wyjściowe z przycisku, a jeśli byłaby WYSOKA, ustawiałaby piny na diodzie LED HIGH.

Kiedy już lepiej zrozumieliśmy, jak działa przycisk, włączyliśmy go do naszego oryginalnego obwodu. Użyliśmy tego samego ogólnego kodu z obwodu LED w naszym kodzie dla silników. Ponieważ mieliśmy już określone wejście, które chcieliśmy mieć WYSOKIE dla każdego z silników, byliśmy w stanie łatwo zmienić nasze oświadczenie IF, aby zastosować je do tych pinów wejściowych.

Krok 7: Następny krok

Gdybyśmy mieli więcej czasu na pracę nad tym projektem, rozpoczęlibyśmy pracę nad kodem. Oboje chcieliśmy, aby nasze projekty mogły powoli przyspieszać i powoli się zatrzymywać. W rzeczywistości jest to jeden z powodów, dla których zastosowaliśmy mostek H, ponieważ mogą one zawierać modulację szerokości impulsu. Możemy nie być w stanie kontynuować naszego projektu, ale chcielibyśmy, gdyby to mogło pomóc komuś innemu.