- Các thành phần bắt buộc:
- Sơ đồ mạch và giải thích:
- Tính toán hiện tại:
- Hoạt động của Động cơ hai chiều được điều khiển bằng Arduino:
Trong dự án này, chúng tôi điều khiển hướng và tốc độ của động cơ dòng cao 24v bằng Arduino và hai rơ le. Không cần công tắc nguồn cho mạch này, chỉ cần hai nút nhấn và trong Chiết áp để điều khiển hướng và tốc độ của Động cơ DC. Một nút nhấn sẽ xoay mô tơ theo chiều kim đồng hồ và nút nhấn khác sẽ xoay nó ngược chiều kim đồng hồ. Cần có một MOSFET kênh n để điều khiển tốc độ của động cơ. Rơle dùng để chuyển hướng của Động cơ. Nó giống với mạch cầu H.
Các thành phần bắt buộc:
- Arduino Uno
- Hai rơle 12v (rơle 5v cũng có thể được sử dụng)
- Hai bóng bán dẫn; BC547
- Hai nút bấm
- IRF540N
- Điện trở 10k
- Nguồn 24 vôn
- Chiết áp 10K
- Ba điốt 1N4007
- Kết nối dây
Sơ đồ mạch và giải thích:
Sơ đồ mạch của dự án điều khiển động cơ hai chiều này được hiển thị trong hình ảnh bên dưới. Thực hiện các kết nối theo nó:
- Kết nối đầu cuối thường đóng của cả hai rơ le với cực dương của pin.
- Kết nối đầu cuối thường mở của cả hai rơle với đầu cuối xả của MOSFET.
- Kết nối nguồn của MOSFET với cực âm của pin và với chân nối đất của Arduino UNO.
- Cổng kết nối đến chân PWM 6 của Arduino.
- Kết nối điện trở 10k từ cổng vào nguồn và diode 1N4007 từ nguồn đến cống.
- Kết nối động cơ ở giữa cực giữa của rơ le.
- Trong số hai đầu cuối còn lại, một đầu nối vào chân Vin của Arduino Uno và một đầu nối vào đầu cực thu của bóng bán dẫn (cho mỗi rơ le).
- Kết nối đầu cực phát của cả hai bóng bán dẫn với chân GND của Arduino.
- Chân kỹ thuật số 2 và 3 của Arduino, mỗi chân nối tiếp với nút bấm, đi đến đế của bóng bán dẫn.
- Kết nối diode qua rơ le chính xác như trong hình.
- Kết nối đầu cuối của Potentiometer tương ứng với chân 5v và chân Gnd của Arduino. Và thiết bị đầu cuối gạt nước đến chân A0.
- ** nếu bạn có hai pin 12 v riêng biệt thì hãy kết nối cực dương của một pin với cực âm của pin khác và sử dụng hai cực còn lại là cực dương và cực âm.
Mục đích của bóng bán dẫn: Các
chân kỹ thuật số của Arduino không thể cung cấp lượng dòng điện cần thiết để bật một rơ le 5v bình thường. Bên cạnh đó chúng tôi đang sử dụng rơ le 12v trong dự án này. Chân Vin của Arduino không thể dễ dàng cung cấp dòng điện nhiều này cho cả hai rơ le. Do đó, các bóng bán dẫn được sử dụng để dẫn dòng điện từ chân Vin của Arduino đến rơ le được điều khiển bằng cách sử dụng một nút nhấn được kết nối từ chân kỹ thuật số đến đầu cuối cơ sở của bóng bán dẫn.
Mục đích của Arduino:
- Để cung cấp lượng dòng điện cần thiết để bật rơ le.
- Để bật bóng bán dẫn.
- Để điều khiển Tốc độ của Động cơ DC bằng Chiết áp bằng Lập trình. Kiểm tra Mã Arduino hoàn chỉnh ở cuối.
Mục đích của MOSFET:
MOSFET được yêu cầu để điều khiển tốc độ của động cơ. MOSFET được bật và tắt ở điện áp tần số cao và vì động cơ được kết nối nối tiếp với cống của MOSFET, giá trị PWM của điện áp xác định tốc độ của động cơ.
Tính toán hiện tại:
Điện trở của cuộn dây rơ le được đo bằng đồng hồ vạn năng có giá trị là = 400 ôm
Chân Vin của Arduino cho = 12v
Vì vậy dòng điện cần bật rơ le = 12/400 Amps = 30 mA
Nếu cả hai rơ le được cấp điện, dòng điện = 30 * 2 = 60 mA
** Chân Vin của Arduino có thể cung cấp dòng điện tối đa = 200mA.
Vì vậy, không có vấn đề quá dòng trong Arduino.
Hoạt động của Động cơ hai chiều được điều khiển bằng Arduino:
Hoạt động của mạch Điều khiển động cơ 2 chiều này rất đơn giản. Cả hai chân (2, 3) của Arduino sẽ luôn ở mức cao.
Khi không có nút nào được nhấn:
Trong trường hợp này không có dòng điện nào chạy đến đế của bóng bán dẫn, do đó bóng bán dẫn vẫn tắt (hoạt động giống như một công tắc mở) do không có dòng điện chạy đến cuộn dây chuyển tiếp từ chân Vin của Arduino.
Khi một nút nhấn được nhấn:
Trong trường hợp này, một số dòng điện chạy đến đế của bóng bán dẫn thông qua nút nhấn được nhấn để bật nó lên. Bây giờ dòng điện dễ dàng chạy đến cuộn dây rơle từ chân Vin thông qua bóng bán dẫn này, chuyển tiếp này bật (RELAY A) và công tắc của rơle này được ném về vị trí KHÔNG. Trong khi rơle khác (RELAY B) vẫn ở vị trí NC. Vì vậy dòng điện chạy từ cực dương của ắc quy sang cực âm qua động cơ tức là dòng điện chạy từ rơ le A sang rơ le B. Điều này gây ra chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ.
Khi nhấn nút nhấn khác:
Lần này rơ le khác bật. Bây giờ dòng điện dễ dàng chạy đến cuộn dây chuyển tiếp từ chân Vin thông qua bóng bán dẫn bật rơle này (RELAY B) và công tắc của rơle này được ném về vị trí KHÔNG. Trong khi rơle khác (RELAY A) vẫn ở vị trí NC. Vì vậy, dòng điện chạy từ cực dương của pin đến cực âm của pin thông qua động cơ. Nhưng lúc này dòng điện chạy từ rơ le B sang rơ le A. Điều này làm động cơ quay ngược chiều kim đồng hồ
Khi nhấn cả hai nút nhấn:
Trong trường hợp này, dòng điện chạy đến đế của cả hai bóng bán dẫn do cả hai bóng bán dẫn bật (hoạt động giống như một công tắc đóng). Và do đó cả hai rơle bây giờ ở vị trí KHÔNG. Vì vậy dòng điện không chạy từ cực dương của pin sang cực âm qua động cơ và do đó nó không quay.
Kiểm soát tốc độ của động cơ DC:
Cổng của MOSFET được kết nối với chân PWM 6 của Arduino UNO. Mosfet được bật và tắt ở điện áp tần số PWM cao và vì động cơ được kết nối nối tiếp với cống của mosfet, giá trị PWM của điện áp xác định tốc độ của động cơ. Bây giờ điện áp giữa đầu cực gạt nước của chiết áp và Gnd xác định điện áp PWM ở chân số 6 và khi đầu nối gạt nước được xoay, điện áp tại chân tương tự A0 thay đổi gây ra sự thay đổi tốc độ của động cơ.
Hoạt động hoàn chỉnh của điều khiển Hướng và Tốc độ Động cơ Hai chiều Dựa trên Arduino này được hiển thị trong Video bên dưới với Mã Arduino.