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.

Mootorimooduli ja Kontrollermooduli plaatidevaheline ühenduspistik, Mootoriplaadi toite ühendus ja UART pistiku ühendus

Alalisvoolumootorid ühendatakse pistikute gruppi DC1. Iga paari külge on võimalik ühendada üks mootor - kokku 4 mootorit. Mootori pistikuga 3 on paralleelselt ühendatud koodrite ENC1 ja ENC2 pistikud. Kui soovitakse kasutada mootoreid koos koodritega, siis mootoripistikut 3 samaaegselt kasutada ei saa (tarkvaraliselt muudetakse see sisendiks). Mootoreid juhitakse üldlevinud kahe integreeritud H-silla kiipidega L293D, mis mõlemad on võimelised juhtima samaaegselt kahte mootorit. Mootorid võib asendada ka muude täituritega (näiteks pieso heligeneraator, relee jms.), mida saab juhtida digitaalsete signaalidega ja millede maksimaalne vool ei ületa 500 mA.

Alalisvoolumootori ühenduse skeem

Mootoriplaat toetab kahe erinevat tüüpi samm-mootori kasutamist. Plaadile on võimalik ühendada 2 unipolaarset samm-mootorit ja 1 bipolaarne samm-mootor. Bipolaarset samm-mootorit juhitakse H-sillaga L293D ja unipolaarset samm-mootorit transistorite jadaga ULN2803. Mootorite juhtsignaalide mustrid genereeritakse tarkvaraliselt. Samm-mootorite ühendamisel on oluline jälgida mähiste järjekorda. Unipolaarse samm-mootori toiteotsad ühendatakse viikudesse 1 ja 2. Kui tegemist on viie juhtmelise unipolaarse samm-mootoriga, siis toite ots ühendatakse viiku 2 ja viik 1 jääb vabaks. Samm-mootorite ühendused:

Unipolaarse (vasakul) ja bipolaarse (paremal) samm-mootori mähised

Samm-mootorite ühenduse skeem

RC servomootorid ühendatakse mootoriplaadi pistikutesse PWM1 ja PWM2. Mootorid ühendatakse nii, et signaali juhe (tavaliselt kollane või valge) jääb viiku 1 (plaadi ääre pool). Sama-aegselt on võimalik kasutada kahte servomootorit. Mootorite juhtsignaalid on ühendatud otse kontrolleri taimerite väljundviikudega.

Mooduli ühendamisel on soovitatav järgida allolevat järjekorda ja kontrollerplaadi toitepistik ühendada alati kõige viimasena.

1. Ühendada Mootorite mooduli plaat Kontrollermooduli plaadiga, kasutades ribakaablit.
2. Ühendada mootor(id).
3. Ühendada Mootorite mooduli plaat toitekaabliga.
4. Ühendada Kontrollermooduli toide.

Mootorite mooduli ühendamine