Merkurino 01 – připojení motorů s PWM

Pokud chceme připojit k merkurinu přímo jeden až tři motory, použijeme obvykle toto zapojení:

merkurino-01-připojení motoru

Doporučené napětí je 9V dc.

Na Merkurinu jsou vyvedeny všechny PWM výstupy nahoře na dvouřadém konektoru (out-pwm).

Výstupy označené 3 5 6 9 10 11 odpovídají na arduinu D3, D5, D6, D9, D10 a D11.
Horní řada jsou země (gnd).
Neosazené 2 otvory jsou připraveny pro ty, kteří potřebují dalších +5V.

Abychom mohli připojit motory k procesoru, musíme použít zesilovač proudu, takzvané H-můstky. Na obrázku jsou vpravo.

Poznámka: H-můstky jsou oddělené od ostatních součástek, společná je pouze zem (gnd).

Vstupy s TTL logikou jsou přes nezámkový jednořadý konektor.
Výstupy jsou zámkové „bílé“ konektory, zapojené signál-zem-signál.
Předtím, než motory připojíte, můžete sledovat výstupní signál (napětí) přes dvojici antiparalelních LED.

Pokud potřebujete otočit směr motoru a nechcete zasahovat do kódu programu, nemusíte přepojovat motor, ale stačí přehodit (otočit) vstupy.

Pro napájení můstků můžete použít jeden ze dvou způsobů:

  1. hlavní vstupní napětí zleva, konektor A1 powerjack.
    V tom případě spojíte spojkou (zde červený jumper vpravo)
  2. externí napětí od 3V do 9V na konektoru PwrBridge vpravo nahoře.
    V tom případě MUSÍTE rozpojit červený jumper – napájecí napětí by se „pohádala“ a deska by „shořela“.

UPOZORNĚNÍ: Nezapomínejte na maximální výkonovou ztrátu h-můstků (to je maximální odebíraný proud motorů). Doporučené je použití PWM od 30%, pak zvyšujete výkon a prstem můžete otestovat, jestli se můstky (pod LCD displejem vlevo) nadměrně nezahřívají.

Zkouška teploty: připojím motor a postupně navyšuji výkon

analogWrite(3, fadeValue); 
//3 = výstup D3; fadeValue = výstupní PWM "výkon" , hodnota plnění je 0 až 255

pokud prst udržím = ok,
pokud se zahřeje během 5 sekund tak, že neudržím prst = něco je špatně.

Testovací program je zde:

//Sample using LiquidCrystal library
#include <LiquidCrystal.h> 
/*******************************************************
 upravil Ladislav Vohralik 2015, MerkurRobot.cz
********************************************************/
// select the pins used on the LCD panel
LiquidCrystal lcd(13, 12, 8, 7, 4, 2);
// define some values used by the panel and buttons
int lcd_key = 0;
int adc_key_in = 0;
int motor_sel =0;
int motor1_speed = 0;
int motor2_speed = 0;
int motor3_speed = 0;
int motor1a_out = 3;    // motor 1a connected to PWM digital pin 3
int motor1b_out = 5;    // motor 1a connected to PWM digital pin 5
int motor2a_out = 6;    // motor 1a connected to PWM digital pin 6
int motor2b_out = 9;    // motor 1a connected to PWM digital pin 9
int motor3a_out = 10;    // motor 1a connected to PWM digital pin 10
int motor3b_out = 11;    // motor 1a connected to PWM digital pin 11
int x =0; // pomocná 
int y =0; // pomocná 
int fadeValue = 0;

#define btnRIGHT 0
#define btnUP 1
#define btnDOWN 2
#define btnLEFT 3
#define btnSELECT 4
#define btnESC 5
#define btnNONE 6
// read the buttons
int read_LCD_buttons()
{
adc_key_in = analogRead(0); // read the value from the sensor
// my buttons when read are centered at these valies: 0, 144, 329, 504, 741
// we add approx 50 to those values and check to see if we are close
if (adc_key_in > 1000) return btnNONE; // 
if (adc_key_in < 12) return btnESC; 
if (adc_key_in < 25) return btnLEFT;
if (adc_key_in < 111) return btnDOWN;
if (adc_key_in < 222) return btnUP;
if (adc_key_in < 555) return btnRIGHT;
if (adc_key_in < 850) return btnSELECT;

return btnNONE; // when all others fail, return this...
}
void setup()
{
  lcd.begin(16, 2); // start the library
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("motor/speed"); // print a simple message
  // set motor: up/down
  // motor: 1..3
  // motor=4 all=stop Low
  // motor=0 lock setting
  // set speed: left/right 
  // speed: -99..0..99%

}
void loop()
{
   // test output ----------------- 
  for(fadeValue = -255 ; fadeValue <= 255; fadeValue +=25) { 
    // sets the value (range from 0 to 255):
    if  (fadeValue >= 0) {
       analogWrite(3, fadeValue);
       analogWrite(5, 0);
    }
    x = abs(fadeValue);
    x = x * 1;
    if  (fadeValue < 0) {
       analogWrite(3, 0);
       analogWrite(5, x);
    }
    vypis_na_lcd();
    // wait for 550 milliseconds to see the dimming effect    
    delay(550);                            
  } 
  for(int fadeValue = 255 ; fadeValue > -255; fadeValue -=25) { 
    // sets the value (range from 0 to 255):
    if  (fadeValue >= 0) {
       analogWrite(3, fadeValue);
       analogWrite(5, 0);
    }
    x = abs(fadeValue);
    x = x * 1;
    if  (fadeValue < 0) {
       analogWrite(3, 0);
       analogWrite(5, x);
    }
    
    // wait for 550 milliseconds to see the dimming effect    
    delay(550);                            
  } 
  
     // konec test output ----------------- 

  lcd.setCursor(0,1); // move to the begining of the second line
  lcd_key = read_LCD_buttons(); // read the buttons
  switch (lcd_key) // depending on which button was pushed, we perform an action
    {
    case btnRIGHT:
      {
      //set speed up
      if ((motor_sel == 1) and (motor1_speed < 99)) { 
        motor1_speed = motor1_speed + 11;
        lcd.setCursor(3,1);
        //lcd.print("");
        lcd.print(motor1_speed);
        lcd.print(" ");
        x = abs(motor1_speed);
        if (motor1_speed > 0) {
          analogWrite(motor1a_out, x); 
          analogWrite(motor1b_out, 0);         
        }
        if (motor1_speed <= 0) {
          analogWrite(motor1a_out, 0); 
          analogWrite(motor1b_out, x);  
        }
      }
      delay(100);
      break;
      }
    case btnLEFT:
      {
      //set speed down
      if ((motor_sel == 1) and (motor1_speed > -99)) { 
        motor1_speed = motor1_speed - 11;
        lcd.setCursor(3,1);
        //lcd.print("");
        lcd.print(motor1_speed);
        lcd.print(" ");
      }
      delay(100);
      break;
      }
    case btnUP:
      {
      //select motor
      if (motor_sel < 3) { 
        motor_sel = motor_sel+1;
        lcd.setCursor(1,1);
        //lcd.print(" m");
        lcd.print(motor_sel);
      }
      delay(300);
      break;
      }
    case btnDOWN:
      {
      //select motor
      if (motor_sel > 1) { 
        motor_sel = motor_sel-1;
        lcd.setCursor(1,1);
        //lcd.print("");
        lcd.print(motor_sel);
      }
      delay(300);
      break;
      }
    case btnSELECT:
      {
      lcd.print("SELECT ");
      break;
      }
    case btnESC:
      {
      lcd.print("ESC    ");
      break;
      }
    case btnNONE:
      {
      lcd.setCursor(0,1);
      lcd.print("M");
      break;
      }
    }
    
    lcd.setCursor(8,0);
    //lcd.print(motor_sel);
    //lcd.print(" ");
    lcd.print("m");
    lcd.print(motor1_speed);
    lcd.print("x");
    lcd.print(x);
      
}  // konec loop ------------

int test_output(int x,int y){   //  funkce test_output ------------
  int led_1 = x;
  int led_2 = y; 
  // fade in from min to max in increments of 5 points:
  for(int fadeValue = 0 ; fadeValue <= 255; fadeValue +=5) { 
    // sets the value (range from 0 to 255):
    analogWrite(led_1, fadeValue);         
    // wait for 30 milliseconds to see the dimming effect    
    delay(30);                            
  } 
  // fade out from max to min in increments of 5 points:
  for(int fadeValue = 255 ; fadeValue >= 0; fadeValue -=5) { 
    // sets the value (range from 0 to 255):
    analogWrite(led_1, fadeValue);         
    // wait for 30 milliseconds to see the dimming effect    
    delay(30);                            
  } 
  int result = led_1;
  return result;
}  // konec funkce test_output ------------

int vypis_na_lcd(){
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print(" x ");
    lcd.print(x);
    lcd.print(" y ");
    lcd.print(fadeValue);
    lcd.print(" ");
    
}

 

2 komentáře

  1. Valer napsal:

    Jaké výstupní napětí používáte pro napájení červeného motorku? Výrobcem je dáno 4,5 V. A při napájení 5 V se mu nic nestane?
    Děkuji za odpověď.

    • admin napsal:

      Dobrý den,
      motůrek v originálním červeném motoru je na nominální napětí 12V.
      To znamená, že přivedení vyššího napětí než 4,5V motůrek nezničí.
      ALE!
      Převodovka, která je k tomuto motůrku připojena, není vhodná pro vysoké otáčky.
      Proto pokud připojíte motor na napětí do 6V, není nejmenší (elektrický) problém.

      Použití vyššího napětí je možné, ale musíte již mít určité zkušenosti, nejlépe s PWM.

      Ještě dodám – pokud se po zapnutí celý „stroj nebo konstrukce“ začne „divně rachtat“, je dobré odpojit napájení a podívat se na vůle hřídelek a dotažené šroubky.

Napsat komentář