Връзката на DC мотора с микроконтролера е много важна концепция в много индустриални и роботизирани приложения. Чрез свързване на DC мотора с микроконтролера, ние можем да контролираме посоката на двигателя, да контролираме скоростта на двигателя. Тази статия ви описва, Контрол на скоростта на DC мотор с помощта на микроконтролер 8051 с помощта на Bluetooth Android контролер. Блоковата схема е показана по-долу.
Блокова диаграма за контрол на скоростта на DC двигател от приложението Android
Контрол на скоростта на DC двигател чрез приложение за Android
Контрол на скоростта на постояннотоков двигател с помощта на Android мобилен телефон има много приложения като промишлени приложения, ескалатори, асансьори, роботизирани приложения и приложения за системи за сигурност. Потребителят трябва да инсталира приложение за Android на своя Android смартфон.
Потребителят може да изпраща упътвания за контрол на скоростта на DC мотора. Bluetooth Безжичната комуникация се използва за изпращане на команди до потребителя и контролера. Основните хардуерни компоненти на веригата са 8051 микроконтролер, драйвер на двигателя L293D IC, мотор с постоянен ток, Bluetooth модул и смартфон с Android.
Моля, направете справка с тази връзка, за да научите повече за История и основи на микроконтролера 8051
Максималният изходен ток на щифта на микроконтролера е 15mA при 5V, но това не прави функцията на постояннотоковия двигател и дори задната ЕМП (електромоторна сила), която се произвежда от двигателя, може да навреди на микроконтролера.
Следователно не е достойно да се свързва DC мотора директно с микроконтролера. Така че веригата на двигателя на двигателя (L293D IC) е свикнала интерфейс DC мотор и микроконтролера .
Шофьор на мотор (L293D)
L293D е интегрална схема (IC) с двоен H-мостов двигател. Двигателите на двигателя действат като усилватели на ток, тъй като приемат управляващ сигнал с нисък ток и подават сигнал с по-голям ток. Този по-висок токов сигнал се използва за задвижване на двигателите. L293D съдържа две вградени схеми на драйвер за H-мост . В неговия общ режим на работа, два постояннотокови мотора могат да бъдат задвижвани едновременно, както в посока напред, така и назад. Двигателните операции на два мотора могат да се контролират чрез входна логика на щифтове 2 & 7 и 10 & 15.
Входната логика 00 или 11 ще спре съответния двигател. Logic 01 и 10 ще го завъртят съответно по посока на часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка. Разрешете щифтовете 1 и 9 (съответстващи на двата двигателя) трябва да са високи, за да започнат да работят двигателите. Когато входът за разрешаване е висок, свързаният драйвер се активира.
В резултат на това изходите стават активни и работят във фаза с техните входове. По същия начин, когато входът за разрешаване е нисък, този драйвер е деактивиран и изходите им са изключени и са в състояние с висок импеданс. ПИН диаграмата и вътрешната структура на L293D IC са показани по-долу.
Pin диаграма и вътрешна структура на L293D IC
Какво е Android?
The Операционна система Android работи на базата на Linux, той е предназначен предимно за сензорни мобилни устройства като смартфони и таблетни компютри. Една от най-широко използваните мобилни операционни системи в наши дни е Android. Android е софтуер, основан в Пало Алто, Калифорния през 2003 г.
Android Mobile
Android е мощна операционна система и поддържа голям брой приложения в смартфоните. Тези приложения са по-удобни и усъвършенствани за потребителите. Хардуерът, който поддържа Android софтуер, се основава на ARM архитектурна платформа .
Android е операционна система с отворен код, което означава, че е безплатна и всеки може да я използва. Android има на разположение милиони приложения, които могат да ви помогнат да управлявате живота си по един или друг начин и е достъпен на ниска цена на пазара, поради което Android е много популярен.
Схематична диаграма Обяснение на регулирането на скоростта на DC мотора
Схематична схема на веригата за управление на скоростта на постояннотоковия двигател и обяснение на работата е дадена по-долу.
Схематична диаграма
Схемата използва стандартно захранване, състоящо се от понижаващ трансформатор от 230V до 12V и 4 диода, образуващи мостов изправител, който доставя пулсиращ постоянен ток, който след това се филтрира от електролитен кондензатор от около 470 цФ до 1000 цФ.
Филтрираният постоянен ток е нерегулиран, IC LM7805 се използва за получаване на постоянна постоянна стойност от 5V на неговия щифт № 3. Регулираният 5V DC се филтрира допълнително от малък електролитен кондензатор от 10µF за всеки шум, генериран от веригата.
Контролният сигнал от устройство с Android ще бъде изпратен чрез Bluetooth. Този сигнал ще бъде предаден с микроконтролера с помощта на предавател и приемник на двете устройства. Този сигнал ще бъде означен с една буква, която контролира скоростта и посоката на двигателя.
Как да контролирам скоростта на постояннотоковия мотор? В този проект основният работен принцип е, че PWM импулсите се генерират от програмирания микроконтролер, за да се даде възможност на щифт 1 на L293D за увеличаване и намаляване на работния цикъл на импулсите. Тези работни импулси могат да доведат до задвижване на постояннотоковия двигател в правилната посока със специфична скорост.
Широчинно импулсна модулация
Широчинно импулсна модулация се постига от изхода на микроконтролер, който е надлежно програмиран да приема данните, получени по този начин от Bluetooth устройство, свързано към него. Един Bluetooth модул е надлежно свързан към микроконтролера за двупосочен поток от данни, докато програмата се изпълнява за разработване на PWM импулси.
Приложението android от всеки смартфон комуникира чрез вградения Bluetooth на телефона към Bluetooth модула, който е свързан с микроконтролера за операции, както е необходимо. Работният цикъл на модулация на широчината на импулса е показан по-долу.
Работен цикъл на ШИМ
Бутонът за докосване нагоре на смарт телефона, работещ с програмата Android, се използва за увеличаване на работния цикъл на PWM, докато бутонът за натискане надолу е за намаляване на работния цикъл.
Приложение за Android за контрол на скоростта на DC мотора
The DC мотор преминава през интегрална схема на драйвера на двигателя L293D с приложен променлив работен цикъл, за да позволи захранването на щифт 1 на L293D от микроконтролера за контрол на скоростта. LCD щифтовете за данни, свързани към микроконтролера, за да покажат процента скорост, с която двигателят работи.
Следователно контролът на скоростта на постояннотоковия двигател с помощта на приложението Android е икономически ефективен, практичен и най-безопасният начин за пестене на енергия. За управление на скоростта на двигателя може да се използва проста PWM (Pulse Width Modulation) техника. Работният цикъл на вълната контролира нейната скорост. Чрез смяна на изходните портове той ефективно ще промени посоката на двигателя.
Освен това, всички въпроси относно тази статия, моля, дайте вашите ценни предложения, като коментирате в раздела за коментари по-долу. Ето един въпрос към вас, какви са приложенията на интерфейса DC Motor към микроконтролер?
