====== Модуль двигателей v1.2 ====== Модуль двигателей состоит из платы управления двигателями и различных двигателей. Плата двигателей спроектирована для соединения с платой контроллера AVR ATmega128, но так же её можно использовать и с другими микроконтроллерами двигателями, т.к. содержит H-мост (L293D), который является общераспространенным в управлении двигателями. Плата двигателей отделяет питание двигателей он управляющих сигналов и позволяет одним шлейфом соединить все управляющие сигналы с платой контроллера. {{:examples:actuator:actuator_board.jpg?400|Плата двигателя}} Модуль позволяет управлять различными типами двигателей. У каждого типа может быть отдельное питающее напряжение. Возможность подсоединения модуля: * 4 x двигателя постоянного тока или 3 x двигателя постоянного тока и 2 x энкодера (датчик угла поворота). * 2 x униполярных шаговых двигателей. * 1 x биполярных шаговых двигателей. * 2 x RC серводвигателя. * Отдельно UART штекер. * Индикатор напряжения LED. Питающий штекер (PWR) модуля двигателей: ^ Вывод ^ Пункт соединения ^ Цвет ^ Напряжение ^ Ток ^ | 1 | DC двигатели | синий | до 36 V | до 600 mA | | 2 | Биполярный шаговый двигатель | зеленый | до 36 V | до 600 mA | | 3 | Серводвигатели | желтый | 4,8 - 6 V | до 1 A | | 4 | Униполярный шаговые двигатели | оранжевый | до 50 V | до 500 mA | | 5 | Питание логики (выбирается с помощью JP1) | красный | 5 V | | | 6 | Земля (GND) | коричневый | | | NB! Напряжение и ток зависят прежде всего от используемого двигателя и нельзя превышать допустимые пороговые значения двигателя. У двигателей находящихся в комплекте Домашней Лаборатории питание составляет 5 – 6 V и поэтому имеющийся в комплекте кабель имеет регулятор напряжения, ограничивающий напряжение в пределах 5 или 6 V. ===== Двигатели ===== Конкретный марки и модели двигателей в комплектах Домашней Лаборатории могут отличаться, но в каждом комплекте всегда есть 1 двигатель постоянного тока, 1 шаговый двигатель (униполярный или биполярный) и 1 RC серводвигатель. Ниже приведены двигатели, которые могут встречаться в комплектах Домашней Лаборатории. * **Двигатель постоянного тока** * Micromotors L149.6.10 (редуктор) {{:kit:datasheets:actuators:dc_gearmotor_6v_25rpm.pdf|спецификация}} * Micromotors L149.6.43 (редуктор) {{:kit:datasheets:actuators:dc_gearmotor_6v_25rpm.pdf|спецификация}} * Micromotors LE149.6.10 (редуктор + энкодер) {{:kit:datasheets:actuators:dc_gearmotor_6v_52rpm_encoder.pdf|спецификация}} * **RC серводвигатель** * Robbe FS 100 {{:kit:datasheets:actuators:servo_robbe_fs100.pdf|спецификация}} * E Sky EK2-0501 {{:kit:datasheets:actuators:servo_esky_ek2-0501.pdf|спецификация}} * Futaba XT-S * Hitec HS422 {{:kit:datasheets:actuators:servo_hs422.pdf|спецификация}} * **Униполярный шаговый двигатель** * Ming Jong ST35 {{:kit:datasheets:actuators:stepper_motorst35.pdf|спецификация}} * **Биполярный шаговый двигатель** * Moons 42PM {{:kit:datasheets:actuators:moons_bipolar_stepper_motors.pdf|спецификация}} * Ming Jong ST28 {{:kit:datasheets:actuators:stepper_motor_st28.pdf|спецификация}} * **Звуковой пьезо-генератор** (выборочный) [{{ :examples:motor:motors.jpg?400 |Двигатели}}] ===== Электрические соединения ===== Плату двигателей необходимо соединить с платой модуля контроллера с помощью шлейфа с портами PE-PB-PD модуля контроллера. Питание двигателей подключается отдельно штекером PWR, где каждому типу двигателя можно дать разное питающее напряжение, в зависимости от используемого типа двигателя. Находящиеся на плате чипы можно питать внешним источником питания или напрямую с платы контроллера. Это определяет мост JP1, находящийся на плате. Если мост соединяет выводы 1 и 2, то питание чипов берется напрямую с модуля контроллеров. На плате двигателей отдельно выведено UART соединение, которое позволяет через плату двигателей соединять устройства, согласующиеся с протоколом UART. [{{ :examples:motor:actuator_schematics_port_pwr.png?580 |Штекер подключения плат модуля двигателей и модуля контроллера, соединение питания платы двигателей и соединение UART штекера}}] ==== Двигатель постоянного тока ==== Двигатели постоянного тока подключаются к группе штекеров DC1. К каждой паре можно подключить один двигатель – в общем, 4 двигателя. К 3 штекеру двигателя параллельно подключены штекеры энкодеров ENC1 и ENC2. Если необходимо использовать двигатели вместе с энкодерами, то 3 штекер двигателя использовать нельзя (программно он меняется на вход). Двигатели управляются двумя общераспространенными интегрированными чипами L293D H-моста, которые оба способны управлять одновременно двумя двигателями. Двигатели можно заменить и другими исполнительными механизмами (к примеру, звуковой пьезо-генератор, реле и т.п.), которыми можно управлять цифровыми сигналами и максимальный ток которых не превышает 500 mA. [{{ :examples:motor:actuator_dc_schematics.png?580 |Схема соединения двигателя постоянного тока}}] ^ Вывод AVR ^ Управляющий сигнал ^ Вывод AVR ^ Управляющий сигнал ^ | PB4 | Двигатель 1 1A | PD6 | Двигатель 3 1A | | PB7 | Двигатель 1 2A | PD7 | Двигатель 3 2A | | PD0 | Двигатель 2 1A | PD4 | Двигатель 4 1A | | PD1 | Двигатель 2 2A | PD5 | Двигатель 4 2A | ==== Шаговые двигатели ==== Плата двигателей поддерживает использование два типа шаговых двигателей. К плате можно подключать 2 униполярных шаговых двигателей и 1 биполярный шаговый двигатель. Биполярный шаговый двигатель управляется H-мостом L293D, а униполярный шаговый двигатель цепью транзисторов ULN2803. Образцы сигналов управления двигателем генерируются программно. При подключении шаговых двигателей важно соблюдать порядок обмоток. Питающие концы униполярного шагового двигателя соединяются с выводами 1 и 2. Если дело обстоит с пятипроводным униполярным шаговым двигателем, то питающий конец подключается к выводу 2, а вывод 1 остается свободным. Подключения шаговых двигателей: ^ Вывод гнезда ^ Конец обмотки ^ Униполяр 1 ^ Униполяр 2 ^ Биполяр ^ | 1 | 1 | + питание | + питание | | | 2 | 2 | + питание | + питание | | | 3 | 1a | PE0 | PE4 | PB0 | | 4 | 2a | PE1 | PE5 | PB1 | | 5 | 1b | PE2 | PE6 | PB2 | | 6 | 2b | PE3 | PE7 | PB3 | [{{:examples:motor:stepper:samm_mootorid_skeem.png?580|Обмотки униполярного (слева) и биполярного (справа) шаговых двигателей}}] [{{:examples:motor:actuator_stepper_schematics.png?580|Схема соединения шаговых двигателей}}] ==== Серводвигатель ==== RC серводвигатели подключаются в штекеры PWM1 и PWM2 платы двигателей. Двигатели подключаются так, чтобы сигнальный провод (обычно, желтый или белый) . Одновременно можно использовать два серводвигателя. Управляющие сигналы двигателей соединены напрямую с таймерными выходными выводами контроллера. ^ Вывод AVR ^ Управляющий ^ | PB5(OC1A) | PWM1 | | PB6(OC1B) | PWM2 | ==== Соединения двигателей ==== [{{ :examples:motor:actuator_motor_con_schematics.png?400 |Соединения двигателей}}] ===== Соединение модуля ===== При подключении модуля рекомендуется следовать ниже приведенной последовательности и питающий штекер платы контроллера подключать всегда самым последним. - Соединить модуль двигателей с модулем контроллера, используя шлейф. - Подключить двигатели. - Соединить плату модуля двигателей с питающим кабелем. - Подсоединить питание модуля контроллера. [{{:examples:actuator:actuator_connection.jpg?580|Соединение модуля двигатели}}]