Motor 'N Motor: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

โครงการนี้เริ่มต้นจากแนวคิดสองประการที่แยกจากกัน หนึ่งคือการทำสเก็ตบอร์ดไฟฟ้าและอีกอันคือการทำรถควบคุมระยะไกล ฟังดูแปลกที่พื้นฐานของโครงการเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันมาก เห็นได้ชัดว่ามันซับซ้อนมากขึ้นเมื่อพูดถึงกลไก แต่ด้านวิศวกรรมไฟฟ้ามีความคล้ายคลึงกันมาก

ขั้นตอนที่ 1: ผู้เริ่มต้น

เราเริ่มต้นทันทีด้วยชุดเครื่องมือนักประดิษฐ์ขั้นพื้นฐาน เพราะวิธีที่ดีที่สุดคือเริ่มคุ้นเคยกับการเขียนโค้ดบอร์ดใดๆ ที่คุณต้องการใช้ก่อน ในโครงการนี้เราใช้ Arduino Uno ตลอด เราฝึกวงจรง่ายๆ เพื่อให้ได้ประสบการณ์ เช่น ไฟ LED กะพริบหรือมอเตอร์กระแสตรงแบบหมุนหนึ่งตัว สิ่งสำคัญอย่างแท้จริงที่เราได้เรียนรู้ระหว่างขั้นตอนนี้คือด้านหนึ่งของมอเตอร์ควรเข้าสู่กระแสไฟและอีกด้านหนึ่งควรลงกราวด์ หากเปลี่ยนสายไฟจะเปลี่ยนทิศทางของมอเตอร์

ขั้นตอนที่ 2: มอเตอร์สองตัว

ขั้นตอนต่อไปในกระบวนการนี้คือการพยายามให้มอเตอร์สองตัวเคลื่อนที่ประสานกัน ต้องใช้ไดรเวอร์มอเตอร์ที่มีสะพาน H เดิมทีเราใช้ไดรเวอร์มอเตอร์ L293d ณ จุดนี้ เราจำเป็นต้องรวมแหล่งพลังงานอื่นไว้ด้วย เนื่องจาก Arduino ไม่สามารถให้พลังงานเพียงพอสำหรับมอเตอร์ทั้งสองตัว นอกจากนี้เรายังพบว่า L293d ไม่สามารถจัดการกับปริมาณพลังงานที่จำเป็นต่อการทำงานของมอเตอร์กระแสตรงทั้งสองได้ แต่มันกลับร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วอย่างอันตราย ด้วยเหตุนี้ เราจึงตัดสินใจว่าเราต้องการแนวทางใหม่

หมายเหตุ: อย่าลืมตรวจสอบว่าสิ่งต่าง ๆ กำลังร้อนขึ้นหรือไหม้หรือไม่

ขั้นตอนที่ 3: ไดรเวอร์มอเตอร์ใหม่

สิ่งนี้ทำให้เราต้องตัดสินใจ เราสามารถประสานไดรเวอร์ L293d สองตัวเข้าด้วยกัน หรือเราอาจลองใช้ไดรเวอร์มอเตอร์ตัวอื่น เราเลือกที่จะเปลี่ยนไปใช้ L298n ซึ่งสามารถรองรับปริมาณพลังงานที่เราต้องการได้โดยไม่เกิดการเผาไหม้

L298n ไม่เป็นมิตรกับเขียงหั่นขนม ความคิดแรกของเราคือพยายามประสานลวดเข้ากับขาแต่ละอันของ L298n สิ่งนี้จะช่วยให้เราใช้เขียงหั่นขนมได้ในขณะนี้ แม้ว่าในตอนแรกจะดูเหมือนเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ดี แต่ก็ใช้เวลานานและยุ่งยากมาก ฉันจะไม่แนะนำให้ทำเช่นนี้เว้นแต่คุณจะรู้ว่าคุณกำลังใช้ตัวขับมอเตอร์ในโครงการสุดท้ายของคุณและต้องการวิธีแก้ปัญหาที่ยาวนาน มิฉะนั้น ทางที่ดีควรใช้เฉพาะสายหญิง ช่วยประหยัดเวลาและความเครียด

ขั้นตอนที่ 4: L298n

สิ่งที่เราเข้าใจผิดในตอนแรกกับ L298n คือวิธีการจัดระเบียบหมุด ตอนแรกเราคิดว่าโดยไม่ได้ตรวจสอบแผ่นข้อมูลที่หมุดด้านบนจะควบคุมมอเตอร์ตัวหนึ่งและหมุดด้านล่างจะควบคุมมอเตอร์อีกตัว อย่างไรก็ตาม L298n ถูกแยกออกจากตรงกลางโดยหมุดด้านซ้ายควบคุมมอเตอร์ตัวหนึ่งและหมุดด้านขวาควบคุมมอเตอร์อีกตัว

บน L298n หมุดตรวจจับกระแสและพินกราวด์จะต้องถูกตั้งค่าไว้ที่กราวด์ ในขณะที่แรงดันไฟของแหล่งจ่ายและพินที่เปิดใช้งานควรติดไฟ หากคุณอ่านแผ่นข้อมูล คุณจะพบว่าขาแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟลอจิกต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟและเชื่อมต่อกับกราวด์ผ่านตัวเก็บประจุ 100nF พินเอาต์พุต 1 และ 2 ควรเชื่อมต่อกับสายไฟของมอเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งของคุณ จากนั้นพินอินพุท 1 และ 2 ควรมีชุดจ่ายไฟหนึ่งชุดและอีกชุดหนึ่งวางลงกราวด์ ซึ่งขึ้นอยู่กับทิศทางที่คุณต้องการให้มอเตอร์หมุน จากนั้นคุณสามารถทำเช่นเดียวกันกับมอเตอร์ตัวอื่นแทนด้วยเอาต์พุตและพินอินพุต 3 และ 4

ขั้นตอนนี้ต้องใช้การทดสอบหลายอย่างเพื่อดูว่ามันทำงานอย่างไร เราขอแนะนำว่าอย่าใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณในตอนนี้และเพียงแค่ทดสอบวงจรของคุณ คุณสามารถเพิ่มบอร์ดได้หลังจากที่คุณมีทุกอย่างในวงจรทำงานแล้ว

ขั้นตอนที่ 5: Arduino Uno

อันที่จริง นั่นเป็นขั้นตอนต่อไปของเรา เราเชื่อมต่อพินอินพุตของ L298n ด้วยพินบน Arduino Uno โปรดทราบว่าเรายังไม่สามารถใช้ Arduino เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรได้ แต่ Arduino จะต้องเชื่อมต่อกับกราวด์ เราลองใช้รหัสง่าย ๆ หลังจากนี้เพื่อดูว่ามันส่งผลต่อบอร์ดของเราอย่างไร คุณควรทดสอบเพื่อดูว่าการตั้งค่าพินอินพุตที่แตกต่างกันของ HIGH หรือ LOW ทำกับมอเตอร์อย่างไร เนื่องจากโปรเจ็กต์นี้ตั้งใจให้เป็นสิ่งที่สามารถวิ่งด้วยรถควบคุมระยะไกลหรือสเก็ตบอร์ดไฟฟ้าได้ในทางทฤษฎี เราจึงหมุนมอเตอร์หนึ่งตัวตามเข็มนาฬิกาและอีกอันหมุนทวนเข็มนาฬิกา สิ่งนี้ทำให้ราวกับว่ามอเตอร์ทั้งสองหมุนไปข้างหน้าหากอยู่ตรงปลายด้านตรงข้ามของวงจร

ขั้นตอนที่ 6: ปุ่ม

เมื่อถึงจุดนี้เราเริ่มหมดเวลาเพื่อดำเนินโครงการต่อไป เราตัดสินใจว่าเมื่อไม่กี่ชั่วโมงที่ผ่านมาเราจะเพิ่มปุ่มลงในวงจร เราใช้สวิตช์ปุ่มสัมผัสเพราะมันเป็นมิตรกับเขียงหั่นขนม ปุ่มทำให้มอเตอร์หมุนได้เฉพาะเมื่อกดปุ่มลงเท่านั้น และทันทีที่คุณปล่อยปุ่ม มอเตอร์จะหยุดทำงาน

การรวมปุ่มเข้ากับมอเตอร์ทำได้ง่ายหลังจากที่เราเข้าใจว่าปุ่มทำงานอย่างไร ปุ่มมีสี่พินและตรงไปตรงมามาก เราทดสอบปุ่มโดยสร้างวงจรขนาดเล็กอย่างรวดเร็วด้วยไฟ LED สองดวง เราพบว่าปุ่มแต่ละด้านมีขากราวด์และพินเพาเวอร์ ดังนั้นหมุดกราวด์ทั้งสองจึงเชื่อมต่อโดยตรงกับกราวด์ ในขณะที่หมุดอื่นๆ นั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย หมุดอื่นๆ จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับพลังงานผ่านตัวต้านทาน 330 Ω หมุดเหล่านี้เชื่อมต่อกับ Arduino Uno ด้วย อนุญาตให้ Arduino Uno อ่านเมื่อกดปุ่ม รหัสจะอ่านว่าพินนั้นสูงหรือไม่

หนึ่งพินบน LED แต่ละตัวถูกตั้งไว้ที่กราวด์ และอีกพินหนึ่งเชื่อมต่อกับ Arduino Uno เราเขียนคำสั่ง IF ในโค้ดของเราที่จะอ่านเอาต์พุตจากปุ่ม และถ้าเป็น HIGH มันก็จะตั้งพินบน LED HIGH

เมื่อเรามีความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวิธีการทำงานของปุ่ม เราก็รวมเข้ากับวงจรเดิมของเรา เราใช้รหัสทั่วไปเดียวกันจากวงจร LED ในรหัสของเราสำหรับมอเตอร์ เนื่องจากเรามีอินพุตเฉพาะเจาะจงที่เราต้องการ HIGH สำหรับมอเตอร์แต่ละตัว เราจึงสามารถเปลี่ยนคำสั่ง IF ของเราเพื่อนำไปใช้กับพินอินพุตเหล่านั้นได้อย่างง่ายดาย

ขั้นตอนที่ 7: ขั้นตอนต่อไป

ถ้าเรามีเวลามากขึ้นในการทำงานในโครงการนี้ เราจะเริ่มทำงานกับโค้ด เราทั้งคู่ต้องการให้โครงการของเราเร็วขึ้นอย่างช้าๆ และหยุดลงอย่างช้าๆ อันที่จริงนี่เป็นหนึ่งในเหตุผลที่เราใช้สะพาน H ตั้งแต่แรกเพราะสามารถรวมการมอดูเลตความกว้างพัลส์ได้ เราอาจไม่สามารถดำเนินโครงการต่อไปได้ แต่เรายินดีเป็นอย่างยิ่งหากสิ่งนี้สามารถช่วยคนอื่นได้