Điều khiển tốc độ motor DC là vấn đề được không ít người quan liêu tâm hiện thời khi nhưng mà máy móc đã dần thay thế sửa chữa trong toàn bộ các khâu của quá trình sản xuất để mang lại năng suất cao hơn. Vậy, vấn đề điều khiển tốc độ motor DC bằng Arduino dễ hay khó? Cùng khám phá nhé!


1. Điều khiển tốc độ motor DC: khái niệm, phân loại?

Trong quy trình điều khiển tốc độ motor DC bởi Arduino, vụ việc mà chúng ta quan tâm chính là motor DC. Vậy, motor DC là gì?

Động cơ một chiều motor DC (DC là viết tắt của từ giờ Anh “Direct Current Motors”) là cồn cơ điều khiển bằng loại điện có hướng xác định. Tuyệt nói mang lại dễ hiểu hơn vậy thì motor DC là loại hộp động cơ chạy bởi nguồn năng lượng điện áp 1 chiều DC khác với nguồn điện áp AC là năng lượng điện xoay chiều.

Bạn đang xem: Mạch điều khiển tốc độ motor dc 12v

Đầudây ra của hộp động cơ DC thườngbao bao gồm 2 dây (dây nguồn cam kết hiệu VCC với dây tiếp đất ký hiệu GND). Nói chung, DC motor là 1 trong động cơ năng lượng điện một chiều cùng với cơ năng hoạt động quay liên tục.

*

DC là một động cơ điện một chiều với cơ năng vận động quay liên tục

Động cơ điện một chiều DC được phân các loại theo kích từ nhằm thành những một số loại sau:

Kích từ bỏ độc lập.Kích từ bỏ nối tiếp.Kích từ lếu hợp.Kích từ song song.

2. Điều khiển động cơ DC bởi Arduino

Trong phần này, bọn họ sẽ khám phá cách điều khiển tốc độ motor DC bằng Arduino. Bọn họ cũng cần xem xét một trong những kỹ thuật cơ bản để có thể điều khiển được hộp động cơ DC và thông qua 2 ví dụ đó là cách điều khiển và tinh chỉnh động cơ DC bằng trình điều khiển và tinh chỉnh L298N với board mạch tinh chỉnh Arduino.

a) Mạch điều khiển tốc độ motorPWM DC

PWM hay phương pháp biến đổi độ rộng xung là 1 kỹ thuật góp cho chúng ta điều chỉnh giá trị trung bình bây giờ của điện áp chạy mang đến thiết bị năng lượng điện tử bằng phương pháp bật tắt nguồn với một tốc độ nhanh. Điện áp vừa phải còn nhờ vào vào chu kỳ luân hồi của xung hoặc là lượng thời hạn tín hiệu BẬT trong đối sánh tương quan với lượng thời gian tín hiệu TẮT trong và một khoảng thời gian được quy định.

Vì vậy, còn tùy ở trong vào kích thước ví dụ của đụng cơ, chúng ta cũng có thể chỉ cần liên kết đầu ra của Arduino vào chân của năng lượng điện trở hoặc Mosfet và thực hiện điều khiển vận tốc của motor bằng cách điều khiển đầu ra output của PWM. Bộc lộ Arduino có năng suất thấp được bật tắt chân tại Mosfet, qua đó động cơ năng suất cao sẽ được điều khiển.

Lưu ý:Bạn cần liên kết Arduino GND với nguồn cung ứng năng lượng của động cơ GND.

*

Sơ thiết bị mạch điện điều khiển động cơ PWM DC

b) Điều khiển động cơ DC bằng mạch mong H

Để tinh chỉnh hướng xoay của motor, bọn họ chỉ buộc phải đảo trái lại hướng của cái điện chạy qua động cơ bằng phương pháp sử dụng mạch mong H. Một mạch ước H cất 4 chân được đưa mạch, năng lượng điện trở hoặc Mosfet thuộc với đụng cơ ở trung tâm sẽ chế tạo ra thành một cấu hình trong y như hình chữ H. Bằng cách kích hoạt 2 chiếc công tắc nguồn cùng một lúc, họ đã tất cả thể biến đổi hướng đi của mẫu điện, đồng thời đổi khác được hướng quay của đụng cơ.

Nếu chúng ta kết vừa lòng được 2 cách thức PWM với HBridge thì sẽ hoàn toàn có thể kiểm soát hoàn toàn tốc độ hộp động cơ DC. Có tương đối nhiều trình điều khiển tốc độ động cơ DC có những tính năng độc đáo này cùng L298N cũng là 1 trong trong số đó.

*

Sơ đồ tinh chỉnh động cơ DC bởi mạch ước H

c) bộ điều khiển tốc độ motor DC cpu L298N

L298N là trình để tinh chỉnh động cơ HBridge kép mang đến phép bọn họ điều khiển tốc độ và phía quay của 2 bộ động cơ DC cùng 1 lúc. Mô đun có thể điều khiển được bộ động cơ DC mà vẫn có điện áp trong vòng từ 5 35V cùng với cái điện cực đại rất có thể lên cho 2A.

Khi đó, họ cần chú ý kỹ hơn về sơ đồ vật phần chân của tế bào đun L298N để giải thích được bí quyết thức, nguyên lý buổi giao lưu của nó. Tế bào đun này có 2 nhóm chân giành riêng cho động cơ A và B và một bàn chân ở giữa dành riêng cho chân Ground và VCC cho bộ động cơ cùng cùng với chân 5V rất có thể được xem như là đầu vào hoặc đầu ra.

Điều này còn nhờ vào vào điện áp đang được sử dụng ngay tại hộp động cơ VCC. Tế bào đun này còn có tới 5 bộ kiểm soát và điều chỉnh 5V trên board mạch được bật/ tắt bằng phương pháp sử dụng tua dây nối. Nếu điện áp cung ứng của động cơ lên ​​đến 12V thì bạn cũng có thể kích hoạt được bộ điều chỉnh 5V với chân 5V bây giờ có thể được sử dụng để triển khai đầu ra để cấp nguồn đến board mạch Arduino.

Nhưng nếu điện áp của đụng cơ lớn hơn giá trị 12V, bọn họ cần đề xuất ngắt kết nối dây vị điện áp cao quá sẽ làm hư lỗi bộ điều chỉnh 5V sống trên board. Vào trường thích hợp này, phần chân 5V sẽ được dùng để triển khai đầu vào vì chúng ta đang cần kết nối nó vào điện áp nguồn 5V để cho IC có thể hoạt động bình thường.

Xem thêm: Cách Xóa Lich Sử Trên Google Chrome Trên Điện Thoại Cực Kỳ Dễ Dàng

Chúng ta cần xem xét rằng, nhỏ IC này vẫn làm bớt điện áp xuống còn khoảng 2V. Bởi vậy, nếu như khách hàng sử dụng điện áp nguồn 12V thì điện áp tại các chân của động cơ sẽ còn vào mức 10V. Điều đó có nghĩa là chúng ta sẽ ko thể hỗ trợ được tốc độ tối đa cho cổng output của hộp động cơ DC.

*

Các chân sinh sống nút bật A và nhảy B hay được thực hiện để hoàn toàn có thể bật và kiểm soát tốt tốc độ của rượu cồn cơ. Ví như 1 dây có mặt trên của bàn chân này, hễ cơ sẽ tiến hành kích hoạt và thực hiện vận động ở tốc độ tối đa. Nhưng nếu họ loại bỏ dây này đi thì có thể kết nối thêm một đầu vào PWM cùng với chân này và rất có thể kiểm thẩm tra được tốc độ của cồn cơ. Còn nếu muốn kết nối chân này với Ground thì cần để ý rằng cồn cơ cũng trở thành bị loại bỏ hóa.

Nếu nguồn vào 1 nằm tại mức THẤP và đầu vào 2 nằm tại mức CAO thì hộp động cơ sẽ di chuyển ngay về phía trước. Ngược lại, nếu như nguồn vào 1 đã nằm ở tầm mức CAO và đầu vào số 2 đang tại mức THẤP thì bộ động cơ sẽ dịch chuyển theo hướng lùi. Vào trường hợp cả hai đầu vào đều phải có giá trị như thể nhau, hồ hết THẤP hoặc mọi CAO, cồn cơ hôm nay sẽ dừng. Điều tựa như sẽ được áp dụng cho nguồn vào số 3 và 4 và động cơ B.

d) Mạch điều khiển tốc độ motor DC Arduino cùng L298N

Bây tiếng hãy thực hiện một vài ứng dụng vào thực tế. Tức thì trong ví dụ đầu tiên, chúng ta đã điều khiển vận tốc của bộ động cơ DC bởi biến trở với tiến hành biến đổi hướng quay bằng 1 nút ấn theo sơ đồ vật mạch. Vì vậy,chúng ta cần thực hiện một trình tinh chỉnh và điều khiển L298N, 1 động cơ DC, trở nên trở, nút ấn với mạch board Arduino.

Các linh kiện cần thiết như:

Bộ điều khiển L298N,Động cơ DC 12V,Board Arduino,Breadboard với dây nối.

e) Sơ Đồ Điều khiển xe pháo Arduino bởi bộ điều khiển L298N

Tất cả gần như gì họ cần sẵn sàng đó là 2 motor DC, trình tinh chỉnh L298N, board Arduino và cuối cùng là yêu cầu điều khiển. Về mối cung cấp điện, nên chọn sử dụng 3 pin Liion 3.7V để rất có thể cung cung cấp điện áp tổng cộng là 11V. Tạo cho chiếc form xe bằng ván ép dày thêm 3mm, sau đó gắn các động cơ vào đó bằng 1 chiếc khung kim loại. Cuối cùng, gắn thêm bánh xe cộ vào trong bộ động cơ và phía trước bạn gắn 1 bánh xe xoay.

Bây giờ họ hãy quan liền kề xem code Arduino sẽ hoạt động như thay nào nhé.

*

Sơ đồ tinh chỉnh xe Arduino bởi bộ tinh chỉnh và điều khiển L298N

Sau khi khẳng định được những chân, trong phần vòng lặp, chúng ta hãy ban đầu với vấn đề đọc tất cả các giá trị của trục X với Y vào phím điều khiển. Nên điều khiển được thiết kế bằng 2 thay đổi trở từ bây giờ sẽ được kết nối với nguồn vào analog của hệ tinh chỉnh Arduino và chúng sẽ có được giá trị từ 0 1023. Khi cần điều khiển đạt mang lại vị trí trung tâm, quý giá của cả hai loại trở thành trở hoặc trục đang ở vào lúc 512.

Tăng thêm 1 dung sai có giá trị trường đoản cú 470 550 là chính, giả dụ tiến hành dịch chuyển trục Y của phím điều khiển và tinh chỉnh chạy lùi xuống phía dưới số 470, chúng ta sẽ đặt phía quay của 2 động cơ chạy về phía sau bởi 4 chân đầu vào. Sau đó, thực hiện thay đổi các giá trị mang lại nó giảm dần tự 470 0 thành quy trình tăng giá trị PWM lên tự 0 255, đây đó là tốc độ của đụng cơ.

Tương tự, nếu như tiến hành dịch rời trục Y của dòng cần tinh chỉnh và điều khiển về phía trước với giá trị của chính nó vượt vượt 550, thời điểm này các bạn sẽ có những động cơ đang di chuyển về phía trước và gồm sự chuyển đổi số từ 550 1023 để biến hóa giá trị PWM tự 0 255. Nếu cái cần tinh chỉnh nằm trọng tâm thì vận tốc động cơ sẽ tiến hành tính bởi 0.

Tiếp theo, sử dụng trục X mang đến hệ điều khiển và tinh chỉnh ơ bên trái và ngơi nghỉ bên buộc phải của xe. Bởi vì vậy, họ cần biến đổi số gọi của trục X thành giá chỉ trị vận tốc dao đụng từ 0 255. Để dịch rời sang phía mặt trái, bạn cần sử dụng giá trị này để rất có thể làm giảm tốc độ động cơ sinh sống phía phía trái và tăng cường tốc độ bộ động cơ ở mặt phải. Ở đây, vì đặc trưng của các hàm số học, bạn phải sử dụng nhị câu lệnh if để triển khai giới hạn phạm vi vận tốc của hộp động cơ nằm trong khoảng từ 0 255. Tùy nằm trong vào lượng điện áp áp dụng và cồn cơ chủ yếu nằm ở vận tốc thấp hơn, đụng cơ sẽ không còn thể dịch rời và lúc ấy nó sẽ tạo ra âm nhạc ù ù. Trong trường thích hợp này, các động cơ cũng trở nên không thể dịch rời nếu như giá trị của bộc lộ PWM chỉ đạt mức dưới 70.

Kết luận

Điều khiển tốc độ motor DC bằng Arduino sẽ không là vụ việc gì nếu bạn tuân thủ những hướng dẫn trong nội dung bài viết trên. Lúc đó, hãy thực hiện hai câu lệnh if mà công ty chúng tôi đã giới hạn nằm ở vị trí phạm vi tốc độ từ 70 255. Cuối cùng, bạn chỉ cần gửi tốc độ động cơ sau cuối hoặc đơn giản dễ dàng là tín hiệu PWM đến các chân vẫn được chất nhận được của trình tinh chỉnh và điều khiển L298N là được.