La interfície del motor de corrent continu amb el microcontrolador és un concepte molt important en moltes aplicacions industrials i robòtiques. Mitjançant la interfície del motor de corrent continu amb el microcontrolador, podem controlar la direcció del motor, controlar la velocitat del motor. Aquest article us descriu, Control de velocitat del motor de CC mitjançant microcontrolador 8051 amb l'ajuda del controlador Android Bluetooth. A continuació es mostra el diagrama de blocs.
Diagrama de blocs del control de velocitat del motor DC per aplicació per a Android
Control de velocitat del motor de CC mitjançant l'aplicació Android
Control de velocitat del motor de corrent continu mitjançant el mòbil Android té moltes aplicacions com ara aplicacions industrials, escales mecàniques, elevadors, aplicacions robòtiques i sistemes de seguretat. L’usuari ha d’instal·lar una aplicació Android al seu telèfon intel·ligent Android.
L'usuari pot enviar instruccions per controlar la velocitat del motor de corrent continu. La comunicació sense fils Bluetooth s’utilitza per enviar ordres a l’usuari i al controlador. Els components de maquinari principals del circuit són el microcontrolador 8051, el controlador de motor L293D IC, el motor de corrent continu, el mòdul Bluetooth i el telèfon intel·ligent Android.
Consulteu aquest enllaç per obtenir més informació Història i conceptes bàsics del microcontrolador 8051
El corrent màxim de sortida del pin del microcontrolador és de 15 mA a 5 V, però no fa que el motor de corrent continu funcioni i fins i tot la CEM posterior (força elèctrica motriu) produïda pel motor pot danyar el microcontrolador.
Per tant, no és digne de connectar el motor de corrent continu directament al microcontrolador. Per tant, s’utilitza el circuit de controlador de motor (L293D IC) interfície de motor de corrent continu i el microcontrolador .
Controlador de motor (L293D)
L293D és un circuit integrat (IC) de controlador de motor de pont H doble. Els conductors de motor actuen com a amplificadors de corrent, ja que prenen un senyal de control de baixa intensitat i proporcionen un senyal de corrent superior. Aquest senyal de corrent més alt s’utilitza per accionar els motors. L293D conté dos circuits controladors de pont H incorporats . En el seu mode de funcionament comú, es poden accionar simultàniament dos motors de corrent continu, tant en sentit invers com invers. Les operacions del motor de dos motors es poden controlar mitjançant la lògica d’entrada als pins 2 i 7 i 10 i 15.
La lògica d’entrada 00 o 11 aturarà el motor corresponent. El Logic 01 i el 10 el giraran en sentit horari i antihorari, respectivament. Habilitar els pins 1 i 9 (corresponents als dos motors) han de ser elevats perquè els motors comencin a funcionar. Quan una entrada d’habilitació és alta, el controlador associat s’activa.
Com a resultat, les sortides es tornen actives i funcionen en fase amb les seves entrades. De la mateixa manera, quan l'entrada d'habilitació és baixa, el controlador està desactivat i les seves sortides estan apagades i es troben en estat d'alta impedància. A continuació es mostren el diagrama de pins i l’estructura interna de l’IC L293D.
Diagrama de pins i estructura interna de IC L293D
Què és Android?
El Sistema operatiu Android funciona basat en Linux, està dissenyat principalment per a dispositius mòbils amb pantalla tàctil com telèfons intel·ligents i tauletes. Un dels sistemes operatius mòbils més utilitzats actualment és Android. L’android és un programari que es va fundar a Palo Alto de Califòrnia el 2003.
Android mòbil
L'Android és un potent sistema operatiu i és compatible amb un gran nombre d'aplicacions en telèfons intel·ligents. Aquestes aplicacions són més còmodes i avançades per als usuaris. El maquinari que admet el programari Android es basa en Plataforma d'arquitectura ARM .
L’android és un sistema operatiu de codi obert que significa que és gratuït i que qualsevol pot utilitzar-lo. L’android té milions d’aplicacions disponibles que us poden ajudar a gestionar la vostra vida d’una manera o d’una altra, i està disponible a baix cost al mercat, motiu pel qual Android és molt popular.
Diagrama esquemàtic Explicació del control de velocitat del motor de corrent continu
A continuació s'explica el diagrama esquemàtic del circuit de control de velocitat del motor de corrent continu i l'explicació del funcionament.
Diagrama esquemàtic
El circuit utilitza una font d’alimentació estàndard que consisteix en un transformador descendent de 230V a 12V i 4 díodes que formen un rectificador de pont que proporciona una corrent continu que es filtra mitjançant un condensador electrolític d'aproximadament 470 µF a 1000 µF.
La CC filtrada no regulada, IC LM7805 s'utilitza per obtenir una constant de 5 V CC al seu pin no 3. El 5 V CC regulat és filtrat per un petit condensador electrolític de 10 µF per a qualsevol soroll generat pel circuit.
El senyal de control des del dispositiu Android s’enviarà mitjançant Bluetooth. Aquest senyal es comunicarà amb el microcontrolador amb l'ajuda del transmissor i el receptor dels dos dispositius. Aquest senyal es significarà mitjançant una sola lletra que controla la velocitat i la direcció del motor.
Com controlar la velocitat del motor de corrent continu? En aquest projecte, el principi de treball principal és que els impulsos PWM es generen a partir del microcontrolador programat per habilitar el pin 1 de L293D per augmentar i disminuir el cicle de treball dels impulsos. Aquests impulsos de servei poden conduir a conduir el motor de corrent continu en la direcció adequada amb una velocitat específica.
Modulació d'amplada de pols
Modulació d'amplada de pols s’aconsegueix a partir de la sortida d’un microcontrolador que està degudament programat per agafar les dades rebudes per un dispositiu Bluetooth connectat a aquest. Un mòdul Bluetooth està degudament connectat al microcontrolador per al flux de dades bidireccional mentre el programa s’executa per desenvolupar els impulsos PWM.
L'aplicació per a Android des de qualsevol telèfon intel·ligent es comunica a través del Bluetooth integrat del telèfon al mòdul Bluetooth que està connectat al microcontrolador per fer les operacions necessàries. A continuació es mostra el cicle de treball de modulació d’amplada d’impulsos.
Cicle de servei PWM
El botó tàctil amunt del telèfon intel·ligent que executa el programa Android s’utilitza per augmentar el cicle de treball puntual del PWM, mentre que el botó tàctil avall serveix per reduir el cicle de treball.
Aplicació d'Android per al control de velocitat del motor CC
El DC motor funciona mitjançant IC del controlador de motor L293D amb cicle de treball variable aplicat per permetre que el pin-1 de L293D s’alimenti des del microcontrolador per controlar la velocitat. Els pins de dades LCD connectats al microcontrolador permeten visualitzar el percentatge de velocitat a què funciona el motor.
Per tant, el control de velocitat del motor de corrent continu mitjançant aplicacions per a Android és una forma rendible, pràctica i la manera més segura d’estalviar energia. Es pot utilitzar una senzilla tècnica PWM (Pulse Width Modulation) per controlar la velocitat del motor. El cicle de treball de l’ona en controla la velocitat. Intercanviant els ports de sortida, canviarà efectivament la direcció del motor.
A més, si teniu cap pregunta sobre aquest article, doneu-vos els vostres valuosos suggeriments comentant-los a la secció de comentaris següent. Aquí teniu una pregunta, quines són les aplicacions de la interfície del motor de corrent continu a un microcontrolador?
