ไมโครคอนโทรลเลอร์เช่น Arduinos เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการควบคุมโครงการอิเล็กทรอนิกส์ที่กำหนดเองของคุณ น่าเสียดายที่หมุดดิจิทัลมีเอาต์พุตสูงสุด 40mA และนี่ไม่เพียงพอสำหรับการขับเคลื่อนมอเตอร์ส่วนใหญ่ นี่คือที่ที่แผงควบคุมมอเตอร์มีประโยชน์ แต่สิ่งเหล่านี้มีราคาแพงที่จะซื้อและให้คุณควบคุมมอเตอร์บางตัวได้โดยเฉพาะถ้าคุณฝังไว้ในโครงการ

ตัวควบคุมความเร็วชนิดที่ง่ายที่สุดใช้สัญญาณ Pulse Width Modulation เพื่อกำหนดความเร็วของมอเตอร์ สัญญาณนี้สามารถสร้างได้จากพินการปรับความกว้างพัลส์ใน Arduino ใด ๆ ดังนั้นเราต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก (เช่นก้อนแบตเตอรี่) และวงจรสวิตชิ่งทรานซิสเตอร์ สิ่งนี้คล้ายกับวงจรทรานซิสเตอร์บนแผงป้องกันรีเลย์ แต่เราทำการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ฉันรวม LED สำหรับการแสดงภาพบนเอาท์พุท

ในโครงการนี้ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่าคุณสามารถสร้างตัวควบคุมมอเตอร์ของคุณเองได้อย่างไร

นี่คือรีมิกซ์ของ "วิธีการสร้างโล่ที่กำหนดเองสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ" ของ Jason Poel Smith ที่สามารถสอนได้และฉันรีมิกซ์โล่ไดรเวอร์มอเตอร์ กรุณาโหวตให้ในการแข่งขัน Remix 2.0!

วัสดุ:

ขั้นตอนที่ 1: เครื่องมือและวัสดุ

นี่คือวัสดุและเครื่องมือที่คุณต้องการสำหรับโครงการนี้

วัสดุ:

2x ทรานซิสเตอร์พลังงาน NPN (เช่น tip31a)

2x IN4001 Diode

2x 1K K ตัวต้านทาน

ตัวต้านทาน 2x100

2x LED ในสีที่คุณเลือก

ส่วนหัวหญิง 2x2 x 1

ส่วนหัวหญิง 1 x 1 x 4

ขั้วต่อแบตเตอรี่ 1x

1x30 Solid-core เกจวัด

1x บอร์ด

มีเกือบสองอย่างทุกอย่างเพราะเราสร้างตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์สองตัวบน PCB ตัวเดียว คุณสามารถสร้างวงจรเดียวได้อย่างง่ายดายโดยการตัดวัสดุสองครั้งครึ่งและใช้วงจร

เครื่องมือ

หัวแร้งและหัวแร้ง

เครื่องตัดลวด

เครื่องปอกสายไฟ

คีมจมูกเข็ม

ขั้นตอนที่ 2: ประสานทรานซิสเตอร์

เริ่มต้นด้วยการบัดกรีทรานซิสเตอร์กำลังสองตัวบน PCB เว้นช่องว่างระหว่างทั้งสองเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับส่วนประกอบอื่น ๆ อย่าตัดโอกาสในการขาย หลังจากที่เราทำการเชื่อมต่อกับทรานซิสเตอร์จากนั้นคุณสามารถตัดโอกาสในการขาย จดทรานซิสเตอร์ pinout ด้านบนเพื่อหลีกเลี่ยงการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้อง เพื่อให้เข้าใจวงจรได้ดีขึ้นและวิธีการทำงานมันอาจเป็นความคิดที่ดีที่จะสร้างวงจรบน breadboard ก่อน

ขั้นตอนที่ 3: ประสานส่วนหัวเพศหญิงขนาดเล็ก

ประสานกับส่วนหัวเล็ก 1 x 2 หญิง อีกวิธีหนึ่งคุณสามารถใช้ขั้วเกลียว (ฉันสิ้นสุดการสลับทั้งสองออกจากจุดสิ้นสุด) เพื่อการเชื่อมต่อที่ง่ายขึ้น อีกครั้งเว้นช่องว่างระหว่างส่วนหัวและทรานซิสเตอร์สำหรับส่วนประกอบอื่น ๆ

ขั้นตอนที่ 4: ประสานไดโอด

ประสานไดโอดต่อไปที่แผงด้านหน้าด้านหน้าส่วนหัวขนาดเล็ก เชื่อมต่อไดโอดกับส่วนหัวดังแสดงในภาพที่ 3 ด้านบน นี่จะเป็นการป้องกันไม่ให้มอเตอร์ส่งกระแสไฟฟ้าสูงไปยังบอร์ดและทำลายมัน ตัดโอกาสในการไดโอดทั้งหมด เป็นการดีที่คุณควรจะมีแถบสีเงินหันด้านบนของบอร์ดเพื่อให้การเดินสายบอร์ดง่ายขึ้น

ขั้นตอนที่ 5: บัดกรี LED

ประสานบนไฟ LED ที่ด้านหลังของส่วนหัวขนาดเล็ก สีใดที่คุณเลือกควรใช้งานได้ คุณไม่จำเป็นต้องตัดสายไฟหรือทำการเดินสายใด ๆ โปรดจำไว้ว่าคุณวางขั้วบวกและขั้วลบไว้ที่ใด

ขั้นตอนที่ 6: ประสานตัวต้านทานพื้นฐาน

ประสานตัวต้านทาน 1K ไปที่ฐาน (ขา 1) ของแต่ละทรานซิสเตอร์ ออกจากห้องในระหว่างตัวต้านทานและอย่าเชื่อมต่อกับสิ่งใด ตัดตะกั่วฐานและตะกั่วตัวต้านทานที่เชื่อมต่ออยู่

ขั้นตอนที่ 7: ประสานตัวต้านทาน LED

ประสานตัวต้านทาน100Ωบน perfboard โดยมีหนึ่งในขั้วต่อที่เชื่อมต่อกับขั้วบวกของ LED (ตะกั่วอีกต่อไป) ตัดตะกั่วหนึ่งตัวต้านทานและตะกั่วขั้วบวก

ขั้นตอนที่ 8: เชื่อมต่อตัวต้านทานเป็นคู่

เชื่อมต่อตะกั่วจากตัวต้านทาน LED ตัวใดตัวหนึ่งเข้ากับตัวต้านทานตัวใดตัวหนึ่งของทรานซิสเตอร์ ตัดตะกั่วจากตัวต้านทาน LED เท่านั้น ทำซ้ำกับตัวต้านทาน 2 ตัวอื่น ๆ เพื่อสร้างตัวต้านทาน 2 คู่

* โปรดจำไว้ว่าตัวต้านทานตัวใดเชื่อมต่อกับอันไหน! คู่เหล่านี้จะแยกจากกันเสมอ เรากำลังสร้างตัวควบคุมมอเตอร์ 2 ตัว!

ขั้นตอนที่ 9: บัดกรีบนสายแหล่งจ่ายไฟภายนอก

ประสานบนสายพาวเวอร์ซัพพลาย คุณสามารถเชื่อมต่อสิ่งนี้กับแหล่งพลังงานที่คุณเลือกได้ (โปรดจำไว้ว่ามอเตอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์โวลต์และกระแสไฟฟ้า) ฉันเชื่อมต่อคลิปแบตเตอรี่ 9V เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อกับแหล่ง 9V หรือ 12V ขมวดปมใกล้กับฐานเพื่อป้องกันไม่ให้มันถูกดึงออกมา

* อุปกรณ์เสริม *** เจาะรูเพื่อสอดสายผ่านเพื่อประกันว่าจะไม่หลุดออกมา

ขั้นตอนที่ 10: ประสานหัวหญิงใหญ่

บัดกรีส่วนหัวตัวเมียขนาดใหญ่ลงบนกระดานที่มุมซ้ายบน เชื่อมต่อสายบวกจากแหล่งจ่ายไฟเข้ากับขาที่ไกลที่สุดทางด้านซ้าย (ดูที่ส่วนหัวที่มุมซ้ายบน) เชื่อมต่อสายพาวเวอร์ซัพพลายเชิงลบเข้ากับพินถัดจากพินบวกที่คุณเพิ่งบัดกรี ฉันใช้สายสีแดงสำหรับการเชื่อมต่อที่เป็นบวกและสีน้ำเงินสำหรับการเชื่อมต่อภาคพื้นดิน

* หมายเหตุ *** สามารถใช้เป็นกำลังไมโครคอนโทรลเลอร์หรืออุปกรณ์เสริมอื่น ๆ และคุณยังสามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟหากคุณไม่ต้องการใช้สายพาวเวอร์ซัพพลายที่ต่ออยู่!

ขั้นตอนที่ 11: เชื่อมต่ออินพุต PWM

เชื่อมต่อตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับฐาน (พิน 1) ของทรานซิสเตอร์กับ 1 ของพินที่มีอยู่บนส่วนหัวขนาดใหญ่ ทำสิ่งนี้สำหรับตัวต้านทานที่เหลืออยู่เชื่อมต่อกับขาที่มีอยู่ล่าสุด ส่วนหัวขนาดใหญ่นี้จะให้บริการสำหรับอินพุต / เอาต์พุต เชื่อมต่อหมุด PWM กับหมุดอินพุต PWM ที่คุณเพิ่งบัดกรีและใช้หมุดเพาเวอร์ซัพพลายเป็นเอาท์พุทหรืออินพุตสำหรับกำลังไฟ ฉันใช้สายสีขาวสำหรับการเชื่อมต่อเหล่านี้

ขั้นตอนที่ 12: การเชื่อมต่อพื้นดิน

เชื่อมต่อตัวส่งสัญญาณสองตัวของทรานซิสเตอร์ (ขา 3) เข้ากับกราวด์ เชื่อมต่อนำสองขั้วลบของ LED ลงกราวด์ ตัดแต่งตัวนำ Emitter และสายไฟ LED ฉันใช้สายสีน้ำเงินเป็นกราวด์

ขั้นตอนที่ 13: เชื่อมต่อ Motor Pins กับ Power

เชื่อมต่อสายบวกเข้ากับข้อต่อที่อยู่ใกล้กับแถบเงินบนไดโอด ดูรูปภาพเพื่อการอ้างอิงเนื่องจากส่วนนี้อาจมีความยุ่งยาก ทำเช่นนี้กับส่วนหัวทั้งสองชุด

ขั้นตอนที่ 14: เชื่อมต่อ Motor Pins กับ Collector of Transistor

นี่คือจุดที่การจดจำตัวต้านทานที่คุณสร้างขึ้นมีประโยชน์ เลือกพินการเชื่อมต่อมอเตอร์และหาว่าทรานซิสเตอร์ใดที่ LED ใกล้กับพินเฮดเดอร์ที่เชื่อมต่อด้วย เมื่อคุณทำเสร็จแล้วให้เชื่อมต่อสายไฟจากข้อต่อที่เหลือบนหมุดหัวต่อที่กล่าวมาและเชื่อมต่อกับตัวสะสม (ขา 2) ของทรานซิสเตอร์ที่คุณเพิ่งกำหนดว่า LED นั้นเชื่อมต่ออยู่ ตัดตะกั่วบนทรานซิสเตอร์และทำเช่นนี้ซ้ำกับส่วนหัวและทรานซิสเตอร์อื่น ๆ ใช้รูปภาพสำหรับการอ้างอิง

ขั้นตอนที่ 15: อัปโหลดรหัส

ตอนนี้คุณมีแผงควบคุมมอเตอร์แบบเรียบง่าย คุณสามารถตั้งค่าความเร็วของมอเตอร์โดยการส่งคำสั่งการเขียนแบบแอนะล็อกไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ ดาวน์โหลดและอัปโหลดตัวอย่างรหัส Arduino ที่ระบุด้านล่างไปยังบอร์ด Arduino ที่คุณเลือกเพื่อทดสอบตัวควบคุมมอเตอร์ ลองเล่นกับตัวเลขและรหัสเพื่อให้รู้สึกสะดวกสบายโดยใช้ตัวควบคุมความเร็ว

ในการใช้สิ่งนี้กับไมโครคอนโทรลเลอร์อื่นตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีเอาต์พุต PWM และตั้งค่าเอาต์พุตให้ตรงกับความเร็วที่ต้องการ หากคุณไม่ทราบวิธีการทำเช่นนี้ให้ค้นหาโค้ดตัวอย่างสำหรับควบคุม LED และเปลี่ยนรหัสเพื่อตอบสนองความต้องการของคุณ โดยพื้นฐานแล้วคุณค่อนข้างจะคิดว่าสิ่งนี้เป็นการควบคุมไฟ LED; ใช้สัญญาณ PWM และควบคุมมอเตอร์ด้วยแรงดันและกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้น

รองชนะเลิศอันดับที่ใน

ท้าทายการบัดกรี