This is an old revision of the document!
Table of Contents
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:
| 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) 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)
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.
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.
| AVR viik | Juhtsignaal | AVR viik | Juhtsignaal |
|---|---|---|---|
| PB4 | Mootor 1 1A | PD6 | Mootor 3 1A |
| PB7 | Mootor 1 2A | PD7 | Mootor 3 2A |
| PD0 | Mootor 2 1A | PD4 | Mootor 4 1A |
| PD1 | Mootor 2 2A | PD5 | Mootor 4 2A |
Samm-mootorid
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:
| Pesa viik | Mähise ots | Unipolaar 1 | Unipolaar 2 | Bipolaar |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | + toide | + toide | |
| 2 | 2 | + toide | + toide | |
| 3 | 1a | PE0 | PE4 | PB0 |
| 4 | 2a | PE1 | PE5 | PB1 |
| 5 | 1b | PE2 | PE6 | PB2 |
| 6 | 2b | PE3 | PE7 | PB3 |
Servomootor
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.
| AVR viik | Juhtsignaal |
|---|---|
| PB5(OC1A) | PWM1 |
| PB6(OC1B) | PWM2 |
Mootorite ühendused
Mooduli ühendamine
Mooduli ühendamisel on soovitatav järgida allolevat järjekorda ja kontrollerplaadi toitepistik ühendada alati kõige viimasena.
- Ühendada Mootorite mooduli plaat Kontrollermooduli plaadiga, kasutades ribakaablit.
- Ühendada mootor(id).
- Ühendada Mootorite mooduli plaat toitekaabliga.
- Ühendada Kontrollermooduli toide.
