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Motor Modul
Das Motormodul beinhaltet ein Motorboard und verschiedene elektrische Motoren. Das Motorboard ist entwickelt worden, um kompatibel mit dem Controllermodul zu sein, kann aber auch für andere Boards genutzt werden, da es standard Motortreiber benutzt.
Die Stromversorgung der Motoren ist seperat von den Kontrollsignalen des Motorboards und daher können allen Kontrollsignale über ein einziges Flachbandkabel verbunden werden.
Es ist möglich unterschiedliche Motoren mit diesem Modul zu nutzen, und alle diese können eine seperate Stormversorgung haben.
Folgende Motoren können mit dem Motorboard verbunden werden:
- 4 x Glechstrommotor oder3 x Gleichstrommotor and 2 x Encoder.
- 2 x unipolar Schrittmotor.
- 1 x bipolar Schrittmotor.
- 2 x RC Servormotor.
- UART connector.
- Driver supply selection: jumper JP1 (vom Controllerboard oder Extern).
- Stromversorgungs Anzeige-LED.
Motormodul Stromanschlüsse (PWR):
| Pin | Supply connection | Voltage | Current |
|---|---|---|---|
| 1 | DC motors | up to 36 V | up to 600 mA |
| 2 | Bipolar stepper motor | up to 36 V | up to 600 mA |
| 3 | Servo motors | 4,8 - 6 V | up to 1 A |
| 4 | Unipolar stepper motors | up to 50 V | up to 500 mA |
| 5 | Drivers logic supply (selectable with JP1) | 5 V | |
| 6 | Ground(GND) |
Beachte: Die zu verwendene Spannung/Stromstärke richtet sich nach den Motoren welche genutzt werden, und drüfen nicht die Limits des Motors überschreiten. Diese Grenzwerte sollten vom Motordatenblatt abgelesen werden. Die Motoren im Kit arbeiten meistens mit einer Spannung von 5-6V und daher muss der Stromkabel einen Spannungsregulator haben, der den Output auf 5-6V begrenzt.
Motoren
Das spezielle Modell des Motors im Add-On Kit kann verschieden sein, aber jedes Kit hat mindestens einen Gleichstrommotor, einen RC Servomotor und einen bipolaren oder unipolaren Schrittmotor.
Folgende Modelle können im Kit enthalten sein:
- DC motor
- RC servo motor
- Unipolar stepper motor
- Ming Jong ST35 datasheet
- Bipolar stepper motor
- Piezo sound generator (optional)
Motors
Elektrische Anschlüsse
Das Motormodulboard ist mit dem Controllermodul per Flachbandkabel am Port PE-PB-PD verbunden. Die Stromversorgnung des Motors sind an den speraten PWR Anschlüssen angeschlossen, wobei jeder Motor eine unterschiedliche Spannung haben kann. Die Treiber auf dem Board können extern oder direkt von Controllermodul versorgt werden. Das hängt vom Jumper JP1 ab. Wenn der Jumper die Pins 1 und 2 verbindet wird die logische Versorgung vom Controllermodul genommen. Falls alles korrekt angeschlossen ist sollte die on-board +5V LED aufleuchten. Das Motorboard ist mit einem UART Anschluss ausgestattet, welcher es erlaubt externe UARD kompatible Geräte anzuschließen.
Signal connector of Motors module , powers supply of motors and UART connector
Gleichstrommotoren
Die Gleichstrommotoren werden and die Anschlussgruppe DC1 angeschlossen, jedes Paar kann einen Motor betreiben - maximal also 4. Parallel zum Anschuss 3 können zwei Encoder ENC1 und ENC2 angeschlossen werden. Für den Fall dass man Encoder nutzt kann an dem Anschluss 3 kein Gleichstrommotor angeschlossen werden. (Diese Ports müssen per Software als Input definiert werden.) Die Motoren werden mit H-Brücken gesteuert, der L293D Dual H-Bridge Treiber wird für die Gleichstrommotren verwendet. Die Motoren können mit anderen Aktuatoren ausgetauscht werden und digital kontrolliert werden, solange die Stromstärke 500mA nicht überschreitet (Piezo Generator, Relay, usw.)
Schematics of DC motor connection
| AVR pin | Control signal | AVR pin | Control signal |
|---|---|---|---|
| PB4 | Motor 1 1A | PD6 | Motor 3 1A |
| PB7 | Motor 1 2A | PD7 | Motor 3 2A |
| PD0 | Motor 2 1A | PD4 | Motor 4 1A |
| PD1 | Motor 2 2A | PD5 | Motor 4 2A |
Schrittmotoren
Das Motorboard unterstützt zwei verschiedene Typen von Schrittmotoren. Zwei unipolare und ein bipolarer Motor können an das Board angeschlossen werden. Der bipolare Schrittmotor wird mit einer L293D Dual H-Brücke kontrolliert und der Unipolare mit einer ULN2803 Transistorarray. Die Muster der Schrittmotorsignale werden mit einer Software generiert. Es ist wichtig dass man die Sequenz der Schrittmotorwindungen überprüft. Die Supplykabel des unipolaren Schrittmotors werden an Pin 1 und 2 angeschlossen. Wenn der unipolare Schrittmotor nur 5 Kabel hat, wird Pin 1 nicht benutzt.
Schrittmotoranschlüsse:
| Pin | Winding wire | Unipolar 1 | Unipolar 2 | Bipolar |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | + supply | + supply | |
| 2 | 2 | + supply | + supply | |
| 3 | 1a | PE0 | PE4 | PB0 |
| 4 | 2a | PE1 | PE5 | PB1 |
| 5 | 1b | PE2 | PE6 | PB2 |
| 6 | 2b | PE3 | PE7 | PB3 |
Unipolar (left) and bipolar (right) stepper motor windings
Schematics of stepper motor connections
Servomotor
Die RC Servomotoren werden an die Anschlüsse PWM1 und PWM2 am Motorboard angeschlossen. Die Motoren sind so angeschlossen, dass das Signalkabel (normalerweise gelb/weiss) an Pin 1 (an der Kante des Boards) ist. Zwei Servomotoren können gleichzeitig genutzt werden. Die Kontrollsignale sind direkt mit dem Microcontroller Timeroutput verbunden. RC servo motors are connected to the connector PWM1 and PWM2 on the Motors board. Motors are connected so that the signal wire (usually yellow or white) is on the pin 1 (close to the edge of the board). Two servo motors can be used at the same time. The control signals are connected directly with microcontroller timer outputs.
| AVR pin | Control signal |
|---|---|
| PB5(OC1A) | PWM1 |
| PB6(OC1B) | PWM2 |
Anschlüsse der Motoren
Connectors of the motors
Das Modul anschliessen
Wenn man das Modul anschliessed sollte die folgende Reihenfolge eingehalten werden: Bevor man irgendetwas anschließt, sollte der Strom vom Controllerboard genommen werden.
- Schließ das Motormodul an das Controllermodul mit dem Flachbandkabel an.
- Schließ die Motoren an die benötigt werden.
- SChließ die Stromversorgung der Motoren an.
- Falls nötig schließ den JTAG Programmer am Controllermodul an.
- Schließ die Stromversorgung am Controllermodul an
Connecting the Motors module
