Ардуино једносмерна струја контрола брзине и смера помоћу релеја и МОСФЕТ-а

У овом пројекту контролишемо смер и брзину мотора од 24 В велике струје помоћу Ардуина и два релеја. За овај круг нису потребни прекидачи за напајање, само два тастера и потенциометар за контролу смера и брзине једносмерног мотора. Један тастер ће ротирати мотор у смеру казаљке на сату, а други у смеру супротном од казаљке на сату. За контролу брзине мотора потребан је један н-канални МОСФЕТ. Релеји се користе за пребацивање смерова мотора. Подсећа на коло Х-Бридге.

Потребне компоненте:

1. Ардуино Уно
2. Два релеја од 12в (може се користити и релеј од 5в)
3. Два транзистора; БЦ547
4. Два тастера
5. ИРФ540Н
6. 10к отпорник
7. Извор од 24 волта
8. 10К потенциометар
9. Три диоде 1Н4007
10. Повезивање жица

Кружни дијаграм и објашњења:

Шема овог двосмерног пројекта управљања мотором приказана је на доњој слици. Успоставите везе према њему:

• Нормално затворени терминал оба релеја спојите на позитивни терминал батерије.
• Спојите нормално отворени терминал оба релеја на одводни терминал МОСФЕТ-а.
• Повежите извор МОСФЕТ-а на негативни прикључак батерије и на уземљену иглу Ардуино УНО.
• Приступни терминал ка ПВМ пину 6 Ардуина.
• Повежите 10к отпорник од врата до извора и 1Н4007 диоду од извора до одвода.
• Повежите мотор између средњег терминала релеја.
• Од два преостала терминала, један иде на Вин пин Ардуино Уно, а други на колекторски терминал транзистора (за сваки релеј).
• Повежите терминал емитора оба транзистора са ГНД пином Ардуина.
• Дигитални пин 2 и 3 Ардуина, сваки у серији са дугметом, иду на базу транзистора.
• Прикључите диоду преко релеја тачно како је приказано на слици.
• Повежите завршни терминал потенциометра са 5в и Гнд пином Ардуина. И терминал брисача на пин А0.
• ** ако имате две одвојене батерије од 12 в, повежите позитивни прикључак једне батерије на негативни прикључак друге батерије и користите преостала два прикључка као позитивни и негативни.

Сврха транзистора:

Дигитални пинови Ардуина не могу да обезбеде потребну количину струје за укључивање нормалног релеја од 5в. Поред тога, у овом пројекту користимо релеј од 12в. Вин пин од Ардуина не може лако напајати оволико струје за оба релеја. Отуда се транзистори користе за провођење струје од Вин пина Ардуина до релеја којим се управља помоћу тастера повезаног са дигиталног пина на основни терминал транзистора.

Сврха Ардуина:

• Да би се обезбедила количина струје потребна за укључивање релеја.
• За укључивање транзистора.
• За контролу брзине једносмерних мотора помоћу потенциометра помоћу програмирања. Проверите комплетан Ардуино код на крају.

Сврха МОСФЕТ-а:

МОСФЕТ је потребан за контролу брзине мотора. МОСФЕТ се укључује и искључује при високофреквентном напону и пошто је мотор повезан у серију са одводом МОСФЕТ-а, ПВМ вредност напона одређује брзину мотора.

Тренутни прорачуни:

Отпор завојнице релеја мери се помоћу мултиметра који испада = 400 охма

Вин пин од Ардуина даје = 12в

Дакле, струја треба да укључи релеј = 12/400 ампера = 30 мА

Ако су оба релеја под напоном, струја = 30 * 2 = 60 мА

** Вин пин на Ардуину може испоручити максималну струју = 200мА.

Стога у Ардуину не постоји прекомерни проблем.

Рад двосмерног мотора којим управља Ардуино:

Руковање овим двосмерним кругом управљања мотором је једноставно. Обе пинове (2, 3) Ардуина остаће увек високе.

Када се не притисне ниједно дугме:

У овом случају струја не тече на базу транзистора, стога транзистор остаје искључен (делује као отворени прекидач) због чега струја не тече ка завојници релеја са Вин пина Ардуина.

Када се притисне једно дугме:

У овом случају нека струја протиче до базе транзистора притиснутим дугметом који га укључује. Сада струја лако тече ка завојници релеја од Вин пина кроз овај транзистор који укључује овај релеј (РЕЛЕЈ А) и прекидач овог релеја се баца у НЕ положај. Док је други релеј (РЕЛЕЈ Б) и даље у НЦ положају. Дакле, струја тече од позитивног терминала батерије до негативног терминала кроз мотор, тј. Струја тече од релеја А до релеја Б. То узрокује ротацију мотора у смеру казаљке на сату.

Када се притисне други тастер:

Овај пут се укључује још један релеј. Сада струја лако тече ка завојници релеја од Вин пина кроз транзистор који укључује овај релеј (РЕЛЕЈ Б) и прекидач овог релеја се баца у НЕ положај. Док други релеј (РЕЛЕЈ А) остаје у НЦ положају. Дакле, струја тече од позитивног терминала батерије до негативног терминала акумулатора кроз мотор. Али овог пута струја тече из релеја Б у релеј А. То узрокује ротацију мотора у смеру супротном од кретања казаљки на сату

Када се притисну оба тастера:

У овом случају струја тече до базе оба транзистора, због чега се оба транзистора укључују (делује као затворени прекидач). И тако оба релеја сада нису у положају НО. Дакле, струја не тече од позитивног терминала батерије до негативног терминала кроз мотор и самим тим се не окреће.

Контрола брзине једносмерног мотора:

Капија МОСФЕТ-а је повезана са ПВМ пином 6 Ардуино УНО. Мосфет се укључује и искључује при високом напону фреквенције ПВМ, а пошто је мотор повезан у серију са одводом мосфет-а, ПВМ вредност напона одређује брзину мотора. Сада напон између терминала брисача потенциометра и Гнд одређује напон ПВМ-а на пину бр. 6 и како се окреће прикључак брисача, напон на аналогном пину А0 се мења узрокујући промену брзине мотора.

Комплетан рад ове двосмерне контроле брзине и смера мотора засноване на Ардуину приказан је у видео снимку испод са Ардуино кодом.