motoare pas cu pas de control și motoare de curent continuu la L298 si zmeura pi, conectare și programare

Luați în considerare tranzistori driver motor și cip L298, face cu principiul H-pod. Aflați ce driverele de conexiune L298 la mai multe motoare și de alimentare cu energie, să efectueze experimente simple, cu motoare pas cu pas și motoare de curent continuu. Conectarea la zmeură Pi și un program simplu pentru a testa controlul conducătorului auto.

Ce este un H-pod

La proiectarea mașini, roboți și alte dispozitive automate este necesară pentru a controla un motor de curent continuu sau de un motor pas cu pas bobine. Pentru a putea controla înfășurarea motorului și forța la arborele să se rotească în direcții diferite, este necesar să se efectueze trecerea la inversarea polarității. În acest scop, așa-numitul „H-pod“.

De ce un astfel de nume? - deoarece motorul conectat și comută pentru comutarea seamănă cu litera latină H. Principiile H-pod prezentat narisunke mai jos.

Fig. 1. Cum H-pod, comutatorul motorului la principiul rotației în direcții opuse.

După cum puteți vedea, folosind 4 switch-uri ne putem conecta motorul la sursa de alimentare în diferite polaritate, care, la rândul său, va determina să se rotească arborele său în direcții opuse. Comutatoarele pot fi înlocuite cu un releu sau pe comutatoare electronice puternice pe tranzistori.

Este important să rețineți că este imposibil de a permite închiderea celor două taste de pe o parte a H-pod, așa cum se poate scurtcircuita, proiectarea circuitului de pod este, în general, necesară pentru a plasa o logică și, astfel, pentru a realiza o protecție.

tranzistori Schema simplu H-pod de pe siliciu

Collect șofer simplu motor de curent continuu (sau la înfășurările motorului pas cu pas) pot fi comune cu tranzistori de siliciu.

Fig. 2. Schema de principiu a unui motor driver simplu pe tranzistori de siliciu.

Acest lucru permite șoferului să controleze un motor de curent continuu cu tensiunea de alimentare până la 25V (pentru KT817A, KT816A) și 45B (pentru KT817B-T, T-KT816B) cu curent 3A care să nu depășească. Cu o mare sarcină de lucru și curentul motorului de KT817 tranzistori de ieșire, și KT816 ar trebui să fie setat la o dimensiune suficient de radiatoare.

Instalarea diode VD1-VD2 necesare, care au nevoie pentru a proteja tranzistori de ieșire împotriva curentului invers. În locul lor, puteți pune KD105A interne sau altele pe mai multe curente.

Prin aducerea două astfel shemki (tranzistoare 2x6) pot fi de asemenea controlate motor pas cu pas sau două motoare de curent continuu.

Pentru a nu face un tam-tam din 12 tranzistori poate fi folosit chips-uri specializate, de mai jos ne vom uita la un exemplu de IC L298 și pre-inginerie bazate pe ea.

Chip L298, caracteristici și capabilități

Circuit integrat L298 - este un driver puternic pod universal pentru controlul motoarelor de curent continuu, motoare pas cu pas, relee electromagnetice și electromagneți (bobine). Chip-ul conține două H-pod, făcut pe tranzistori de mare putere și logica compatibile cu TTL.

Fig. 3. L298 carcase cip Multiwatt15 PowerSO20.

Specificații principale:

• Tensiune de operare - până la 46V;
• DC maximă - 4A (cu radiator);
• Tensiunea de saturație scăzută;
• Protecție împotriva supraîncălzirii;
• O logică „0“ = tensiune la 1.5V.

Unde pot aplica conducătorului auto IC L298? - cateva idei:

• Stepper de control al motorului;
• Controlul a două motoare de curent continuu (motoare de curent continuu);
• Trecerea bobinele de relee de putere;
• solenoizi de control (electromagneți).

Dacă te uiți la diagramă bloc L298 cip, putem vedea ceva în asemănarea circuitului din figura 2, dar cu elemente logice suplimentare.

Fig. 4. Circuit L298N cip intern - puternic dublu H-pod.

Pentru fiecare H-pod avem 3 intrari: IN1 - tensiunea de alimentare într-o singură direcție, IN2 - în direcția opusă, și o altă intrare En pentru alimentarea cu energie a tranzistori de ieșire pod.

Deci, putem stabili direcția fluxului de curent și de a gestiona sale de aprovizionare (pornit sau oprit, precum și PWM).

circuit de conducător auto pe un cip L298

Mai jos este un circuit simplu pentru șoferii cu motor pe L298N cip. Managementul se realizează cu patru fire (în loc de șase la L298), prin utilizarea unor invertoare suplimentare în CD4011 cip.

Fig. 5. Circuit schematică conducător auto cu motor pe un cip L298N.

Pentru a furniza cipuri logice trebuie atât tensiune stabilizată + 5V (P2), se poate utiliza stabilizator integral, de exemplu L7805 sau liniile de alimentare de la sursa de logica existentă + 5V. Pentru alimentarea cu tensiune a motorului utilizează o conductă de alimentare separată P1.

Concluzii P4, P5 sunt utilizate pentru stabilirea polarității fiecare dintre canalele și terminalele P6, P7 - permis să curgă treptele de putere (chei) ale H-pod intern pentru fiecare canal.

cip CD4011 poate fi înlocuit cu K176LA7 internă. diode Schottky poate fi pus o altă denumire pentru 35V / 4A sau mai mult. În cazul în care nu sunt planificate pentru a limita curentul înfășurărilor motorului (motoarelor) mărginește mică rezistență rezistențe R9-R10 pot fi eliminate din circuitul, înlocuindu-le pe web.

Module finite L298

Pe Internet, puteți comanda un modul gata făcute la L298, cu toate acestea, va fi de 6 intrări de control.

Fig. 6. Module Ready L298.

I-am cumpărat pentru uz propriu modul gata făcute de tipul așa cum se arată în partea stângă. Acesta este prezent L298 cip și un mic regulator pentru a furniza + 5V pe logica cip.

Pentru a conecta aceste șaluri este important să se înțeleagă în mod clar o caracteristică:

• În cazul în care puterea motorului este folosit pentru a alimenta mai mult de 12V, atunci jumper-ul trebuie să fie eliminate și hrănite separat pe un 5V dedicat acest conector
• În cazul în care puterea motorului va fi alimentat de la jumper-ul de tensiune 5-12V După stabilirea necesarului și 5B nu este nevoie de un plus de putere.

Dacă aplicată motorului, de exemplu, 20B și se lasă jumper-ul instalat, atunci modulul va arde stabilizator mikroshemka la 5V. De ce dezvoltatorii nu au instalat regulatorul integrat cu o gamă largă de tensiuni de intrare - nu este clar.

Pentru a salva cele două intrări la conectarea acestui aparat la Arduino și zmeură Pi poate adăuga o parte a circuitului de pe CD4001, așa cum se arată în figura 5.

L298 + motoare de curent continuu + Pi zmeură

Pentru acest experiment la modulo doi motor de curent continuu au fost conectate la L298. Puterea tuturor modulului se realizează pe o singură baterie de 6V. Deoarece această tensiune este mai mică de 12V (a se vedea mai sus descriere) este necesar jumper-ul de rezervă stabilizator intern instalat și putere suplimentară pentru logica + 5V.

Jumpers „ENA“ și „ENB“, care permit alimentarea cu energie a podurilor de ieșire, stânga stabilită. Astfel, pentru a controla fiecare dintre motoarele care folosesc patru intrări rămase: IN1, IN2, IN3, IN4.

Odată conectat, Power LED de pe modul, putem aplica acum pentru fiecare dintre intrările + 5V alternativ și a vedea cum se va învârti motoarele noastre.

În cazul în care pentru a obține + 5V? - în acest caz, tensiunea prezentă la conectorul de alimentare de pe dreapta în apropierea GND. Pentru testare, puteți folosi o bucată de sârmă - pod.

Acum conectați modulul nostru la zmeură Pi și scrie un program simplu test în Python. Pentru a conecta modulul I folosesc concluziile GPIO aici, în această corespondență:

Fig. 7. L298 + Pi zmeură motoare + DC.

Minicomputer am alimentat printr-un regulator în comutație pas în jos de-a doua 6V. Vom continua să scrie programul pentru experimentul nostru, scopul nostru - pentru a controla rotirea arborelui de fiecare dintre motoarele folosesc tastatura, care este conectat la un Zmeura Pi sau de la distanță de peste SSH, VNC.

Se încarcă Malinka, Terminal deschis, sau conectați-l la distanță, utilizând SSH. Creați un nou fișier și deschideți-l pentru editare cu următoarea comandă:

Acum puteți apăsa pe săgeata stânga și la dreapta, precum și chei cu literele „A“ și „D“ - motoarele trebuie să se rotească și să se întoarcă în direcții diferite, iar programul va afișa modul de operare.

Fig. 8. Un program pentru Python pentru driverul de control al motorului folosind L298 (terminal Konsole, KDE).

Ce este un tip motor pas cu pas shagovikov

Stepper motor (pentru cei care nu știu) - un motor care nu are perii și înfășurărilor de pe stator (armături), ele sunt prezente pe rotor și aranjate în așa fel încât să se conecteze fiecare dintre ele la sursa de alimentare, Efectuăm de fixare a rotorului (ia un pas) . În cazul în care la rândul său, alimentarea cu energie pentru fiecare dintre bobinele cu polaritatea dorită, care poate determina motorul să se rotească (pentru a face pași consecvenți) în direcția corectă.

motoare pas cu pas sunt fiabile, rezistente la uzură și vă permite să controlați rotația unui anumit unghi, utilizat în procesul de automatizare, de fabricație, electronice și hardware de calculator (unități de CD-DVD, imprimante, copiatoare), etc.

Aceste motoare sunt de următoarele tipuri:

• Bipolar - două înfășurări, una pentru fiecare fază, poate fi folosit pentru circuitul de comandă 2 H-pod sau o jumătate de pod cu o sursă de alimentare bipolară;
• Unipolar - două înfășurări, fiecare cu o ramură de mijloc, care se schimbă jumătăți de comutare ale fiecărei înfășurări fazei, simplificând circuit de comandă (element 4) și utilizate ca bypolyarny fără a utiliza robinete de înfășurări;
• Cu înfășurări chetirmya - universal, bobina de legătură în mod corespunzător poate fi utilizat ca bypolyarny sau un motor unipolar.

Fig. 9. Tipuri de motor pas cu pas: bipolare, unipolare, cu patru bobine.

Se determină tipul de motor utilizat poate, în general, numărul de pini de pe carcasă, și nu va împiedica toate terminalele pentru tester inel pentru a determina dacă de exemplu prin conectarea dintre înfășurări.

L298 + motor pas cu pas + zmeură Pi

Acum, să se conecteze motor pas cu pas, în cazul meu aplicat bypolyarny motor pas cu pas puternic, recuperat de la o imprimantă vechi dot-matrix.

Pentru a conecta un motor driver bipolar două ieșiri au nevoie pentru a L298 (două H-pod). Pentru acest experiment, L298 modulul trebuie să fie conectat la zmeură Pi precum și în versiunea cu DC-motoare.

Înainte de a putea experimenta fără zmeură - alimentat alternativ la intrările modulului L298 5V și a vedea modul în care motorul va efectua pașii.

De fapt, cu ajutorul zmeură, și vom transforma într-o oarecare întârziere la impuls a motorului de lichidare, decât să facă arborele său să se rotească în direcția avem nevoie și la viteza dreapta.

Fig. 10. Conectați un motor pas cu pas bipolar la L298 modulul de comandă prin intermediul Raspberry Pi.

Dacă totul este conectat, apoi trece pentru a testa programul în Python, creați un fișier pentru script-ul, și deschideți-l pentru editare:

Acum tastele săgeată klatsat și la stânga și la dreapta arata ca se va schimba direcția de rotație a arborelui motorului, și prin apăsarea în sus și în jos de viteză va crește și scădere, respectiv.

În cazul în care motorul nu funcționează, este posibil ca nevoia de a schimba polaritatea una dintre înfășurărilor la modulul de pe L298.

Fig. 11. Programul de control motor pas cu pas bipolare, L298, zmeură Pi.

concluzie

Sper că ai primit răspunsul la întrebarea „care este H-pod și modul în care funcționează“, din experimentele ar trebui să fie clar cum să se aplice conducătorului auto IC L298 și conectarea acestuia la diferite motoare.

Este important de observat că în Internet puteți găsi biblioteci gata făcute și script-uri Python pentru controlul motorului ușor cu ajutorul H-pod pe L298 cu zmeură Pi.

În experimentul meu Malinka alimentat de o baterie printr-un convertor DC-DC, și L298 modul este alimentat de la o altă baterie.
„Earth“ zmeură și L298 modul care urmează să fie conectat, sau atunci când prezintă un GPIO pini Malinki modul de nivel înalt L298 pur și simplu nu se „simt“. Nu pentru a conecta contra bateriei (zmeura, în esență, la sol și modul) de sârmă separat, am conectat PIN-ul GPIO 9 (GND) GND la Clem pe întreaga semnificație sacră a modulului.

Ceea ce scrie despre forumuri - cel mai probabil înseamnă că Malinka și toate modulele din dispozitiv sunt deja conectat și alimentat cu ispolzovniem generală negativă terminale (pământ), astfel încât un conductor separat pentru a se conecta la sol nu este necesară.