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.

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:

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.

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) спецификация
  • Micromotors L149.6.43 (редуктор) спецификация
  • Micromotors LE149.6.10 (редуктор + энкодер) спецификация
• RC серводвигатель
  • Robbe FS 100 спецификация
  • E Sky EK2-0501 спецификация
  • Futaba XT-S
  • Hitec HS422 спецификация
• Униполярный шаговый двигатель
  • Ming Jong ST35 спецификация
• Биполярный шаговый двигатель
  • Moons 42PM спецификация
  • Ming Jong ST28 спецификация
• Звуковой пьезо-генератор (выборочный)

Двигатели

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.

Штекер подключения плат модуля двигателей и модуля контроллера, соединение питания платы двигателей и соединение UART штекера

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.

Схема соединения двигателя постоянного тока

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:

Обмотки униполярного (слева) и биполярного (справа) шаговых двигателей

Схема соединения шаговых двигателей

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.

При подключении модуля рекомендуется следовать ниже приведенной последовательности и питающий штекер платы контроллера подключать всегда самым последним.

1. Соединить модуль двигателей с модулем контроллера, используя шлейф.
2. Подключить двигатели.
3. Соединить плату модуля двигателей с питающим кабелем.
4. Подсоединить питание модуля контроллера.

Соединение модуля двигатели