Огляд
Комплект Motorshield - один із найпопулярніших Адафрут акцій, тому компанія вирішила оновити до початкової версії. Покращена панель (v2) забезпечує ще простішу, ще простішу роботу двигунів постійного струму та крокових двигунів, що є чудовою основою для будь-якого проекту робототехніки. Основною особливістю панелі є 4 шт. Постійного струму або 2 шт. керування кроковим двигуном залишається, але було зроблено кілька вдосконалень:
- оригінальний привід Дарлінгтона L293 був замінений контролером транзистора MBF1212, який забезпечує 1,2 А (3 А на піку, на короткий час, приблизно до 20 мс) з низьким падінням напруги, тому двигуни забезпечують більший крутний момент.
- вбудовані захисні діоди
- виділена ШІМ-схема на панелі замість ШІМ-виходу Arduino
- контроль швидкості обертання двигуна та інших параметрів за допомогою шини I 2 C
- сумісність з різними типами Arduino, напр. Uno, Leonardo, Due, Mega R3
- модульний дизайн, завдяки вибору адреси (5 біт) до 32 шт. Панель керування двигуном може використовуватися одночасно для управління до 64 кроковими або 128 двигунами постійного струму
- захист від полярності, розроблений прототип будівельної зони на панелі
Основні параметри панелі:
- два роз'єми для сервомоторів "хобі" на 5 В (управління від прецизійного таймера високої роздільної здатності Arduino)
- 4 H-мости: чіпсет TB6612, стабілізований 1,2 А, з піковою навантажувальною здатністю 3 А (20 мс), вбудованим тепловим захистом та діодами із самоіндукційним захистом. Робоча напруга: 4,5 В - 13,5 В.
- 4 двонаправлені двигуни постійного струму, 8-бітна опція налаштування швидкості на кожен двигун. (Роздільна здатність 0,5%)
- 2 крокові двигуни (однополюсні або біполярні) з одномісною котушкою, подвійною котушкою або з чергуванням або мікрокроковий режим)
- двигуни за замовчуванням вимкнені при включенні живлення
- гвинтові клеми для зручного підключення двигунів або джерела живлення (18-26AWG)
- Кнопка скидання Arduino на панелі
- Захищений від полярності термінал і регулювальна перемичка для підключення незалежної зовнішньої напруги живлення
- сумісність: Arduino UNO, Leonardo, ADK/Mega R3, Diecimila та Duemilanove. Через 3.3v перемичка. Mega/ADK R2 та попередні версії з 2-провідними перемичками.
- Бібліотека програмного забезпечення Arduino з прикладами програм
Збірка - паяння роз'ємів і клем
Стандартний рядок штифтів додається до панелі виробником, що дозволяє підключати до arduino, але якщо ви хочете використовувати кілька контролерів двигуна, не паяйте цей тип з'єднувальної планки!
Пайка штифтами
Першим кроком є підготовка ряду штифтів, для чого ми можемо використовувати напр. Arduino Uno за мотивами картини:
Помістіть панель управління двигуном на рядок штифтів:
Потім припаяйте виступаючі шипи:
Завершена панель управління двигуном:
Використання декількох контролерів двигуна з додатковою з'єднувальною стрічкою Arduino:
Встановіть бібліотеку Adafruit Motor Shield V2
Для того, щоб використовувати інструмент, нам потрібно встановити необхідну бібліотеку. Встановлення можна здійснити за допомогою програми Arduino IDE.
Першим кроком є Ескіз пункт меню Включити каталог Бібліотеки щоб вибрати пункт управління:
На спливаючій панелі введіть щит двигуна Arduino, а потім виберіть із результатів, які завантажуються. Бібліотека Arduino Motor Shield V2-т!
Після того, як елемент з'явиться поруч із ВСТАНОВЛЕНО напис, a Файл - приклади Зразки програм для панелі управління двигуном доступні в пункті меню:
Блок живлення:
Двигуни є споживачами сильного струму, тому перед їх підключенням важливо знати їх параметри споживання/напруги живлення.!
Важлива інформація, що панель керування двигуном призначена для двигунів з напругою живлення 5В-12В. Чіпи управління на панелі забезпечують 1,2 А на двигун, здатні протягом короткого часу подавати 3А при піковому значенні (20 мс). Якщо споживаний струм двигуна, який буде експлуатуватися, становить напр. постійно 2А, ланцюги управління будуть нагріватися, можуть зламатися без належного охолодження!
Двигунами не можна керувати від акумулятора 9 В!
Сервоприводи:
Сервоприводи можуть живитися від стабілізованого джерела живлення Arduino на 5 В, тому ними можна керувати як через USB панелі, так і від вбудованих циліндричних роз’ємів живлення!
Постійний і кроковий двигун:
Ці двигуни працюють при високому струмі споживання і, як правило, мають напругу живлення більше 5 В, тому їх робота не рекомендується від стабілізованого джерела живлення Arduino на 5 В.!
Існує два рішення для належного живлення двигунів:
Гніздо стовбура постійного струму оснащене захисним діодом, термінал забезпечений захистом від транзисторів, так що ні Arduino, ні панель управління не пошкоджуються у випадку зворотної полярності.
Одномісний блок живлення:
Щоб живити від настінного адаптера 6-12 В постійного струму або акумуляторної батареї, просто підключіть адаптер до роз'єму живлення Arduino або терміналу живлення та використовуйте коротке замикання перемички. У випадку з акумулятором використовуйте акумулятор низької потужності 9 В, а акумулятори від 4 до 8 АА.
Примітка: Якщо джерело живлення не стабілізовано, панель Arduino може мати проблеми зі скиданням через коливання джерела живлення.
Незалежне джерело живлення:
Arduino живиться через роз'єм USB, а двигуни - через клемну колоду. У цьому випадку не використовуйте коротке замикання перемички! У цьому випадку завдяки окремому живленню живлення двигуна та логіка управління не залежать один від одного.
Іншим незалежним рішенням живлення, якщо Arduino є так званий. Він подається через гніздо стовбура постійного струму (циліндричний роз'єм живлення), а двигуни через клемну колоду. У цьому випадку коротке замикання перемички також не використовується!
Незалежно від режиму живлення, можна сказати, що зелений світлодіод живлення панелі загориться, якщо його правильно підключити.!
Використання сервомоторів:
Невеликий розмір, т. Зв. сервоприводи для хобі дуже прості у використанні, підключіть їх до одного з трьох-контактних роз’ємів на панелі, і програму можна запустити. Панель використовує виходи Arduino 9 та 10 відповідно для управління сервоприводами, зверніться до цих висновків у нашій програмі! Живлення може здійснюватися через порт USB або роз'єм постійного струму.
Якщо потрібно зовнішнє джерело живлення, проріжте лінію електропередачі через задню панель та сервоприводи Opt Servo живити через перемичку з маркуванням. Однак це рішення повинні обирати лише ті, хто має відповідні знання!
Приклад програми:
Використання двигунів постійного струму:
Двигуни постійного струму - це, мабуть, найбільш широко використовувані інструменти в різних робототехнічних проектах. Панель управління може керувати до чотирьох двигунів постійного струму в обох напрямках обертання. Швидкість обертання двигунів можна регулювати з точністю до 0,5%, що дозволяє дуже точно і точно регулювати!
Підключення двигунів:
Двигуни дуже легко підключаються, підключають їх дроти до клем М1, М2, М3 або М4 на панелі.
Приклад програми:
Використання крокових двигунів:
Крокові двигуни є загальними компонентами різних робототехнічних проектів та проектів з ЧПУ. Панель управління підходить для управління двома двигунами. Встановлену бібліотеку програм можна використовувати як для однополярних, так і для біполярних двигунів.
Для п’ятипровідних однополярних двигунів клем центральної котушки повинен бути підключений до точки GND клемної колодки, тоді як для чотирипровідних біполярних двигунів центральний затиск опущений. Код, який буде використовуватися для контролю, може бути однаковим.
Наступний зразок програми перевіряє чотири можливі режими крокового двигуна:
одинарна котушка: активний один рулон на крок
подвійна котушка: дві котушки активні одночасно, чим більше крутний момент
котушка чергування: поперемінно використовуйте вищевказані режими, подвійна роздільна здатність, половина швидкості
мікрокрок: управління здійснюється ШІМ для досягнення м'якого переходу між кроками
Приклад програми:
Вихідні коди можна завантажити:
Використовується в цій статті A1438 Двигун/Степпер/Сервощит для Arduino v2 Kit, можна придбати в Інтернет-магазині Raspberry PC із кроковим двигуном, двигуном постійного струму та сервомотором!