Схема подключения драйвера моторов

Видео:Драйвер двигателей L298N - Обзор, Тест, Подключение к ArduinoСкачать

Общие сведения:

Модуль — Драйвер моторов с управляющим контроллером, I2C-flash — является драйвером коллекторных моторов с управлением по шине I2С.

Модуль относится к серии «Flash», а значит к одной шине I2C можно подключить более 100 модулей, так как их адрес на шине I2C (по умолчанию 0x09), хранящийся в энергонезависимой памяти, можно менять программно.

Для запуска мотора достаточно передать модулю число, определяющее коэффициент заполнения ШИМ от 0 до ±100%, значение определяет скорость, а знак, направление вращения мотора.

Модуль позволяет блокировать (стопорить) и освобождать вал остановленного (останавливаемого) мотора. В первом случае остановка мотора осуществляется с резким торможением и последующим удержанием вала, а во втором, торможение осуществляется плавно, по инерции, без удержания вала.

Модуль может получать данные с магнитного или оптического энкодера установленного на ротор мотора. В таком случае модулю нужно задать количество магнитов или оптических щелей энкодера. После чего скорость можно задавать не только коэффициентом заполнения ШИМ, но и количеством полных оборотов в минуту. Наличие энкодера позволит не только задавать скорость, но и получать реальную скорость вала и количество совершённых оборотов, даже если он вращается посредством внешних сил. Если на роторе мотора установлен редуктор, то модулю нужно указать его передаточное отношение.

Видео:Простая схема подключения Nema 23. Шаговый двигатель nema и генератор импульсов.Скачать

Видео:

Видео:Подключение драйверов шаговых двигателейСкачать

Спецификация:

• Напряжение питания логики: 5 В (номинально), или 3,3 В.
• Диапазон напряжений мотора поддерживаемый драйвером: 2,7 В . 12 В.
• Максимальный ток мотора поддерживаемый драйвером: до 3 А (пиковый ток до 4 А).
• Драйвер оснащён защитой от перегрева и перегрузки по току.
• Интерфейс: I2C.
• Скорость шины I2C: 100 кбит/с.
• Адрес на шине I2C: устанавливается программно (по умолчанию 0x09).
• Уровень логической 1 на линиях шины I2C: Vcc.
• Уровень логической 1 сигналов с энкодера: Vcc.
• Рабочая температура: от -20 до +70 °С.
• Габариты: 45 х 25 мм.
• Вес: 7 г.

Видео:💯🔥 Генератор импульсов и шаговый двигатель. Неизвестная схема подключения 👍😁Скачать

Подключение:

Перед подключением модуля ознакомьтесь с разделом «Смена адреса модуля на шине I2C» в данной статье.

Назначение разъёмов модуля:

Разъем из 4 выводов используется для подключения к шине I2C.

• SCL — вход/выход линии тактирования шины I2C.
• SDA — вход/выход линии данных шины I2C.
• 5V — вход питания +5 В (номинально), или 3,3 В.
• GND — общий вывод питания (соединён с выводом питания мотора -V_MOT).

Разъем из 2 выводов используется для подачи питания на мотор через драйвер модуля.

• +V_MOT — вход питания мотора от +2,7 В до +12 В.
• -V_MOT — общий вывод питания (соединён с выводом GND).

Разъем из 6 выводов используется для подключения мотора и энкодера.

• M — два выхода для подключения коллекторного мотора.
• S — два входа сигналов от магнитного или оптического энкодера.
• V — выход питания логики энкодера (соединён с выводом 5V).
• G — общий вывод питания (соединён с выводом GND).

Подключение мотора без энкодера:

При подключении мотора без энкодера используются только выводы M (Motor).

Выводы G (GND), V (Vcc), S (Signal) остаются не задействованы.

Подключение мотора с энкодером:

Для подключения мотора используются выводы M.

Для подключения энкодера используются выводы G (GND), V (Vcc), S (Signal).

Подключение модуля к управляющей плате:

Модуль подключается к аппаратной или программной шине I2C Arduino. В комплекте имеется кабель для быстрого и удобного подключения модуля к колодке I2C на Trema Shield. Если на шине I2C уже имеется другое устройство, то для подключения модуля, предлагаем воспользоваться I2C Hub.

Видео:Управление моторами с ArduinoСкачать

Питание:

Входное напряжение питания модуля 5В (номинально), или 3,3 В постоянного тока, подаётся на выводы 5V и GND.

Входное напряжение питания мотора от 2,7В до 12В постоянного тока, подаётся на выводы +V_MOT и -V_MOT.

Видео:Готовый трехфазный драйвер моторов из HDD-жесткого диска.Тест с разными моторамиСкачать

Подробнее о модуле:

Модуль построен на базе микроконтроллера STM32F030F4, драйвера DRV8833 и снабжен собственным стабилизатором напряжения. Модуль способен поддерживать заданную скорость и направление вращения вала, сверяясь с показаниями энкодера. На плате модуля имеется красный светодиод информирующий об отличии реальной скорости от заданной.

Модуль без энкодера позволяет:

• Менять свой адрес на шине I2C.
• Управлять внутренней подтяжкой линий шины I2C (по умолчанию включена).
• Указывать борт установки модуля (модуль левого колеса / модуль правого колеса).
• Задавать скорость вращения вала от 0 до ±100%, при этом знак определяет направление.
• Останавливать двигатель и/или указать тип его остановки. Двигатель может быть остановлен двумя способами: отключением мотора (свободный ход) или торможением (стопор).
  Заданный тип применяется ко всем последующим остановкам двигателя.
• Останавливать двигатель по истечении заданного времени.
• Определять наличие ошибки драйвера (перегрузка по току, перегрев, низкое напряжение).

Модуль с энкодером дополнительно позволяет:

• Указывать передаточное отношение редуктора мотора.
• Указывать количество магнитов или оптических щелей энкодера.
• Задавать скорость вращения вала, указав количество оборотов в минуту или метров в секунду. Во всех случаях можно указывать отрицательные значения для вращения в обратную сторону.
• Получать флаг отличия заданной скорости вращения вала от реальной, а так же указывать процент отклонения при котором будет устанавливаться данный флаг. На плате модуля имеется красный светодиод, который дублирует состояние этого флага.
• Узнавать текущую скорость вращения вала.
  Скорость вращения вала определяется по показаниям энкодера, даже если мотор отключён, а вал вращается по средством внешних сил.
• Узнавать количество совершённых полных оборотов вала.
  Количество оборотов вала определяется по показаниям энкодера, даже если мотор отключён, а вал вращается по средством внешних сил.
• Остановить двигатель по истечении заданного количества полных оборотов вала. А зная размеры колеса, можно остановить двигатель по прохождении указанного расстояния.

Читайте также: Лодочные моторы тохатсу казани

Специально для работы с модулем — Драйвер моторов с управляющим контроллером, I2C-flash, нами разработана библиотека iarduino_I2C_Motor которая позволяет реализовать все функции модуля.

Подробнее про установку библиотеки читайте в нашей инструкции.

Видео:Подключение двигателя без электроники и Ардуино!Скачать

Смена адреса модуля на шине I2C:

По умолчанию все модули FLASH-I2C имеют установленный адрес 0х09. Если вы планируете подключать более 1 модуля на шину I2C, необходимо изменить адреса модулей таким образом, чтобы каждый из них был уникальным. Более подробно о том, как изменить адрес, а также о многом другом, что касается работы FLASH-I2C модулей, вы можете прочесть в этой статье.

Видео:Шаговый двигатель. Micro Step Driver. PLC Omron. Подключение,программирование. (Часть 1)Скачать

Настройка модуля:

Настройка модуля заключается в указании параметров энкодера и редуктора.

Настройка модуля на работу мотора без энкодера:

Если драйвер работает с мотором без энкодера, то необходимо сбросить количество магнитов энкодера и указать состояние флагов инверсии вращения. Дополнительно можно указать способ остановки мотора (с освобождением или блокировкой вала).

• Настройку модуля достаточно выполнить один раз в коде функции setup() .
• Функция begin() инициирует работу с модулем.
• Функция setMagnet() позволяет задать количество магнитов или оптических щелей энкодера. Так как данный пример демонстрирует настройку модуля на работу мотора без энкодера, то функция вызывается с параметром 0 — нет магнита или оптических щелей на валу энкодера.
• Функция setInvGear() позволяет настроить инверсии вращения вала.
  • Первый параметр функции устанавливается в true если выходной вал редуктора вращается в сторону противоположную вращению ротора мотора.
  • Второй параметр функции устанавливается в true если ротор мотора вращается против часовой стрелки, при положительных скоростях.

  Настройка модуля на работу мотора с энкодером:

  Если драйвер работает с мотором и энкодером, то необходимо указать количество магнитов энкодера, состояние флагов инверсии вращения и передаточное отношение редуктора. Дополнительно можно указать способ остановки мотора (с освобождением или блокировкой вала) и процент отклонения скорости до установки ошибки.

  • Настройку модуля достаточно выполнить один раз в коде функции setup() .
  • Функция begin() инициирует работу с модулем.
  • Функция setMagnet() позволяет задать количество магнитов или оптических щелей энкодера. В данном примере указано 7 магнитов или оптических щелей.
  • Функция setInvGear() позволяет настроить инверсии вращения вала.
    • Первый параметр функции устанавливается в true если выходной вал редуктора вращается в сторону противоположную вращению ротора мотора.
    • Второй параметр функции устанавливается в true если ротор мотора вращается против часовой стрелки, при положительных скоростях.

    Настройка модуля при помощи регистров:

    Карта всех регистров модуля с их подробным описанием доступна на странице Wiki — Мотор-редуктор с управляющим контроллером, I2C-flash — Datasheet.

    • В предыдущих разделах модуль был настроен при помощи функций: setMagnet() , setInvGear() , setReducer() и setError() .
    • Работа модуля была продемонстрирована функциями setSpeed() и setStop() .
    • Функция setMagnet() записывает значение параметра в регистр 0x11 «MAGNET» .
    • Функция setInvGear() записывает значение параметров в регистр 0x25 «BITS_2» .
    • Функция setReducer() записывает значение параметра в регистры 0x12-14 «REDUCER» .
    • Функция setStopNeutral() сохраняет бит поведения вала при остановке в регистр «STOP» .
    • Функция setError() записывает значение параметра в регистр 0x0A «MAX_RPM_DEV» .
    • Функция setSpeed() записывает значение в регистры «SET_PWM» или «SET_RPM» .
    • Функция setStop() устанавливает бит остановки в регистре 0x24 «STOP» или записывает условие остановки в регистры 0x1E-20 «STOP_REV» , или 0x21-23 «STOP_TMR» .

    Читайте также: Где в самаре лодочные моторы

    Следующий пример выполняет те же действия, что и пример из раздела «Настройка модуля на работу мотора с энкодером», но без использования библиотеки iarduino_I2C_Motor.

    Если для остановки мотора записывать в регистр REG_STP значение 0b00000010 , то мотор будет останавливаться резко, в отличии от плавной остановки записью значения 0b00000011 .

    Видео:Драйвер двигателей L293D, Подключение к ArduinoСкачать

    

    Примеры работы с модулем:

    Примеры работы с модулем при помощи библиотеки iarduino_I2C_Motor и описание всех её функций, доступны на странице Wiki — Мотор-редуктор с управляющим контроллером, FLASH-I2C.

    Сама библиотека содержит больше примеров, доступных из меню Arduino IDE: Файл / Примеры / iarduino I2C Motor (мотор).

    Функции setSpeed() , getSpeed() , setStop() и getSum() , вызванные с параметрами MOT_RPM, MOT_M_S, MOT_MET и MOT_REV поддерживаются только модулем с установленным энкодером.

    Видео:Запуск двигателя CD-ROM от штатного драйвера.Скачать

    

    Драйверы двигателя L298N, L293D и Arduino Motor Shield

    Драйвер двигателя выполняет крайне важную роль в проектах ардуино, использующих двигатели постоянного тока или шаговые двигатели. C помощью микросхемы драйвера или готового шилда motor shield можно создавать мобильных роботов, автономные автомобили на ардуино и другие устройства с механическими модулями. В этой статье мы рассмотрим подключение к ардуино популярных драйверов двигателей на базе микросхем L298N и L293D.

    Видео:Как запустить униполярный шаговый двигатель Подключение шагового двигателя, схема управления драйверСкачать

    

    Драйвер двигателя в проектах ардуино

    Для чего нужен драйвер двигателя?

    Как известно, плата ардуино имеет существенные ограничения по силе тока присоединенной к ней нагрузки. Для платы это 800 mA, а для каждого отдельного вывода – и того меньше, 40mA. Мы не можем подключить напрямую к Arduino Uno, Mega или Nano даже самый маленький двигатель постоянного тока. Любой из этих двигателей в момент запуска или остановки создаст пиковые броски тока, превышающие этот предел.

    Как же тогда подключить двигатель к ардуино? Есть несколько вариантов действий:

    Использовать реле. Мы включаем двигатель в отдельную электрическую сеть, никак не связанную с платой Arduino. Реле по команде ардуино замыкает или размыкает контакты, тем самым включает или выключает ток. Соответственно, двигатель включается или выключается. Главным преимуществом этой схемы является ее простота и возможность использовать Главным недостатком данной схемы является то, что мы не можем управлять скоростью и направлением вращения.

    Использовать силовой транзистор. В данном случае мы можем управлять током, проходящим через двигатель, а значит, можем управлять скоростью вращения шпинделя. Но для смены направления вращения этот способ не подойдет.

    Использовать специальную схему подключения, называемую H-мостом, с помощью которой мы можем изменять направление движения шпинделя двигателя. Сегодня можно без проблем найти как микросхемы, содержащие два или больше H-моста, так и отдельные модули и платы расширения, построенные на этих микросхемах.

    В этой статье мы рассмотрим последний, третий вариант, как наиболее гибкий и удобный для создания первых роботов на ардуино.

    Микросхема или плата расширения Motor Shield

    Motor Shield – плата расширения для Ардуино, которая обеспечивает работу двигателей постоянного тока и шаговых двигателей. Самыми популярными платами Motor Shield являются схемы на базе чипов L298N и L293D, которые могут управлять несколькими двигателями. На плате установлен комплект сквозных колодок Ардуино Rev3, позволяющие устанавливать другие платы расширения. Также на плате имеется возможность выбора источника напряжения – Motor Shield может питаться как от Ардуино, так и от внешнего источника. На плате имеется светодиод, который показывает, работает ли устройство. Все это делает использование драйвера очень простым и надежным – не нужно самим изобретать велосипеды и решать уже кем-то решенные проблемы. В этой статье мы будем говорить именно о шилдах.

    Принцип действия H-моста

    

    Принцип работы драйвера двигателя основан на принципе работы H-моста. H-мост является электронной схемой, которая состоит из четырех ключей с нагрузкой. Название моста появилось из напоминающей букву H конфигурации схемы.

    Схема моста изображена на рисунке. Q1…Q4 0 полевые, биполярные или IGBT транзисторы. Последние используются в высоковольтных сетях. Биполярные транзисторы практически не используются, они могут присутствовать в маломощных схемах. Для больших токов берут полевые транзисторы с изолированным затвором. Ключи не должны быть замкнуты вместе одновременно, чтобы не произошло короткого замыкания источника. Диоды D1…D4 ограничительные, обычно используются диоды Шоттки.

    С помощью изменения состояния ключей на H-мосте можно регулировать направление движения и тормозить моторы. В таблице приведены основные состояния и соответствующие им комбинации на пинах.

    Q1	Q2	Q3	Q4	Состояние
    1	0	0	1	Поворот мотора вправо
    0	1	1	0	Поворот мотора влево
    0	0	0	0	Свободное вращение
    0	1	0	1	Торможение
    1	0	1	0	Торможение
    1	1	0	0	Короткое замыкание
    0	0	1	1	Короткое замыкание

    Видео:Простые драйверы шаговых двигателей / Simple stepper motor driversСкачать

    

    Драйвер двигателя L298N

    Модуль используется для управления шаговыми двигателями с напряжением от 5 до 35 В. При помощи одной платы L298N можно управлять сразу двумя двигателями. Наибольшая нагрузка, которую обеспечивает микросхема, достигает 2 А на каждый двигатель. Если подключить двигатели параллельно, это значение можно увеличить до 4 А.

    Читайте также: Как натянуть ремень мерседес 124 102 мотор

    Плата выглядит следующим образом:

    

    Распиновка микросхемы L298N:

    • Vcc – используется для подключения внешнего питания;
    • 5В;
    • Земля GND;
    • IN1, IN2, IN3, IN4 – используется для плавного управления скоростью вращения мотора;
    • OUT1, OUT2 – используется для выхода с первого двигателя;
    • OUT3, OUT4 – используется для выхода со второго двигателя;
    • S1 – переключает питание схемы: от внешнего источника или от внутреннего преобразователя;
    • ENABLE A, B – требуются для раздельного управления каналами. Используются в двух режимах – активный, при котором каналами управляет микроконтроллер и имеется возможность изменения скорости вращения, и пассивный, в котором невозможно управлять скоростью двигателей (установлено максимальное значение).

    

    При подключении двух двигателей, нужно проверить, чтобы у них была одинаковая полярность. Если полярность разная, то при задании направления движения они будут вращаться в противоположные стороны.

    Видео:Двухканальный драйвер L293D для двигателей игрушекСкачать

    

    Драйвер двигателя L293D

    L293D – является самой простой микросхемой для работы с двигателями. L293D обладает двумя H-моста, которые позволяют управлять двумя двигателями. Рабочее напряжение микросхемы – 36 В, рабочий ток достигает 600 мА. На двигатель L293D может подавать максимальный ток в 1,2 А.

    В схеме имеется 16 выходов. Распиновка:

    • +V – питание на 5 В;
    • +Vmotor – напряжение питания для мотором до 36 В;
    • 0V – земля;
    • En1, En2 –включают и выключают H-мосты;
    • In1, In2 – управляют первым H-мостом;
    • Out1, Out2 – подключение первого H-моста;
    • In3, In4 – управляют вторым H-мостом;
    • Out3, Out4 – подключение второго H-моста.

    Для подключения к микроконтроллеру Arduino Uno нужно соединить выходы In1 на L293D и 7 пин на Ардуино, In2 – 8, In3 – 2, In4 – 3, En1 – 6, En2 – 5, V – 5V, Vmotor – 5 V, 0V – GND. Пример подключения одного двигателя к Ардуино показан на рисунке.

    

    Видео:Драйвер мотору не нужен. Запускаем HDD моторСкачать

    

    Драйвер двигателя на микросхеме HG7881

    HG7881 – двухканальный драйвер, к которому можно подключить 2 двигателя или четырехпроводной двухфазный шаговый двигатель. Устройство часто используется из-за своей невысокой стоимости. Драйвер используется только для изменения направления вращения, менять скорость он не может.

    

    Плата содержит 2 схемы L9110S, работающие как H-мост.

    Характеристики драйвера HG7881:

    • 4-контактное подключение;
    • Питание для двигателей от 2,5 В до 12 В;
    • Потребляемый ток менее 800 мА;
    • Малые габариты, небольшой вес.

    Распиновка:

    • GND – земля;
    • Vcc – напряжение питания 2,5В – 12В;
    • A-IA – вход A(IA) для двигателя A;
    • A-IB – вход B (IB) для двигателя A;
    • B-IA – вход A(IA) для двигателя B;
    • B-IB – вход B (IB) для двигателя B.

    В зависимости от поданного сигнала на выходах IA и IB будет разное состояние для двигателей. Возможные варианты для одного из моторов приведены в таблице.

    IA	IB	Состояние мотора
    0	0	Остановка
    1	0	Двигается вперед
    0	1	Двигается назад
    1	1	Отключение

    Подключение одного двигателя к Ардуино изображено на рисунке.

    

    Сравнение модулей

    Модуль L293D подает максимальный ток в 1,2А, в то время как на L298N можно добиться максимального тока в 4 А. Также L293D обладает меньшим КПД и быстро греется во время работы. При этом L293D является самой распространенной платой и стоит недорого. Плата HG7881 отличается от L293D и L298N тем, что с ее помощью можно управлять только направлением вращения, скорость менять она не может. HG7881 – самый дешевый и самый малогабаритный модуль.

    Видео:ПОДКЛЮЧАЕМ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ К ARDUINO [Уроки Ардуино #14]Скачать

    

    Подключение L298N к Arduino

    Как уже упоминалось, в первую очередь нужно проверить полярность подключенных двигателей. Двигатели, вращающиеся в различных направлениях, неудобно программировать.

    Нужно присоединить источник питания. + подключается к пину 4 на плате L298N, минус (GND) – к 5 пину. Затем нужно соединить выходы с L298N и пины на Ардуино, причем некоторые из них должны поддерживать ШИМ-модуляцию. На плате Ардуино они обозначены

    . Выходы с L298N IN1, IN2, IN3 и IN4 подключить к D7, D6, D5 и D4 на Ардуино соответственно. Подключение всех остальных контактов представлено на схеме.

    

    Направление вращения задается с помощью сигналов HIGH и LOW на каждый канал. Двигатели начнут вращаться, только когда на 7 пине для первого мотора и на 12 пине для второго на L298N будет сигнал HIGH. Подача LOW останавливает вращение. Чтобы управлять скоростью, используются ШИМ-сигналы.

    Для управления шаговым двигателем в Arduino IDE существует стандартная библиотека Stepper library. Чтобы проверить работоспособность собранной схемы, можно загрузить тестовый пример stepper_oneRevolution. При правильной сборке вал двигателя начнет вращаться.

    При работе с моторами Ардуино может периодически перезагружаться. Это возникает из-за того, что двигателям требуются большие токи при старте и в момент торможения. Для решения этой проблемы в плату встроены конденсаторы, диоды и другие схемы. Также для этих целей на шидле имеется раздельное питание.

    • Свежие записи
      • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
      • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
      • Какие моторы бывают у стиральных машин
      • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
      • Как снять стопорную шайбу с вала

      
      

      источники:

      https://evakuatorinfo.ru/shema-podklyucheniya-drayvera-motorov

      📺 Видео

      Управление шаговым двигателем. Драйвер A4988, подключение и настройкаСкачать

      

      Как подключить шаговый двигатель к ArduinoСкачать

      

      Модуль драйвера двигателей L298N и ArduinoСкачать

      

      Шаговый двигатель, как подключить без сложностей!!!!Скачать

      

      ✅ 47. Драйвер DM542 подключениеСкачать