Połączenie silnika prądu stałego z mikrokontrolerem jest bardzo ważną koncepcją w wielu zastosowaniach przemysłowych i robotycznych. Łącząc silnik prądu stałego z mikrokontrolerem, możemy sterować kierunkiem pracy silnika, sterować prędkością silnika. W tym artykule opisano Ciebie, Sterowanie prędkością silnika prądu stałego za pomocą mikrokontrolera 8051 za pomocą kontrolera Bluetooth Android. Schemat blokowy pokazano poniżej.
Schemat blokowy sterowania prędkością silnika prądu stałego przez aplikację na Androida
Kontrola prędkości silnika prądu stałego za pomocą aplikacji na Androida
Kontrola prędkości silnika prądu stałego za pomocą telefonu komórkowego z systemem Android ma wiele zastosowań, takich jak zastosowania przemysłowe, schody ruchome, windy, aplikacje robotyczne i aplikacje systemów bezpieczeństwa. Użytkownik musi zainstalować aplikację Android na swoim smartfonie z Androidem.
Użytkownik może wysyłać wskazówki dotyczące sterowania prędkością silnika prądu stałego. Komunikacja bezprzewodowa Bluetooth służy do wysyłania poleceń do użytkownika i kontrolera. Głównymi komponentami sprzętowymi obwodu są mikrokontroler 8051, sterownik silnika L293D IC, silnik prądu stałego, moduł Bluetooth i smartfon z systemem Android.
Proszę odnieść się do tego linku, aby dowiedzieć się więcej 8051 Historia i podstawy mikrokontrolera
Maksymalny prąd wyjściowy pinu mikrokontrolera wynosi 15 mA przy 5 V, ale nie spełnia on funkcji silnika prądu stałego i nawet tylna siła elektromotoryczna (siła elektromotoryczna) wytwarzana przez silnik może uszkodzić mikrokontroler.
Dlatego nie warto podłączać silnika prądu stałego bezpośrednio do mikrokontrolera. Więc obwód sterownika silnika (L293D IC) jest używany do interfejs silnika prądu stałego i mikrokontrolera .
Sterownik silnika (L293D)
L293D to układ scalony sterownika silnika z podwójnym mostkiem H. Sterowniki silników działają jak wzmacniacze prądu, ponieważ pobierają sygnał sterujący o niskim natężeniu i zapewniają sygnał o wyższym natężeniu. Ten wyższy sygnał prądowy jest używany do napędzania silników. L293D zawiera dwa wbudowane obwody sterownika mostka H. . W zwykłym trybie pracy dwa silniki prądu stałego mogą być napędzane jednocześnie, zarówno w kierunku do przodu, jak i do tyłu. Pracą dwóch silników można sterować za pomocą logiki wejściowej na pinach 2 i 7 oraz 10 i 15.
Logika wejściowa 00 lub 11 zatrzyma odpowiedni silnik. Logic 01 i 10 obrócą go odpowiednio w kierunku zgodnym i przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Włączenie pinów 1 i 9 (odpowiadających dwóm silnikom) musi być wysokie, aby silniki zaczęły działać. Gdy wejście włączenia jest wysokie, powiązany sterownik zostaje włączony.
W rezultacie wyjścia stają się aktywne i działają w fazie ze swoimi wejściami. Podobnie, gdy wejście zezwolenia jest niskie, sterownik jest wyłączony, a jego wyjścia są wyłączone i znajdują się w stanie wysokiej impedancji. Schemat pinów i struktura wewnętrzna układu scalonego L293D pokazano poniżej.
Schemat pinów i struktura wewnętrzna układu scalonego L293D
Co to jest Android?
Plik System operacyjny Android działa w oparciu o Linuksa, jest przeznaczony przede wszystkim dla urządzeń mobilnych z ekranem dotykowym, takich jak smartfony i tablety. Obecnie jednym z najczęściej używanych mobilnych systemów operacyjnych jest Android. Android to oprogramowanie, które zostało założone w Palo Alto w Kalifornii w 2003 roku.
Android Mobile
Android to potężny system operacyjny, który obsługuje wiele aplikacji w smartfonach. Aplikacje te są wygodniejsze i bardziej zaawansowane dla użytkowników. Sprzęt obsługujący oprogramowanie Android jest oparty na Platforma architektury ARM .
Android jest systemem operacyjnym typu open source, co oznacza, że jest darmowy i każdy może z niego korzystać. Android ma miliony dostępnych aplikacji, które mogą pomóc Ci zarządzać swoim życiem w taki czy inny sposób, i jest dostępny na rynku po niskich kosztach, dlatego Android jest bardzo popularny.
Schematyczny diagram objaśniający sterowanie prędkością silnika prądu stałego
Schemat ideowy obwodu sterowania prędkością silnika prądu stałego oraz wyjaśnienie działania podano poniżej.
Schemat
Obwód wykorzystuje standardowy zasilacz składający się z transformatora obniżającego napięcie od 230 V do 12 V i 4 diod tworzących prostownik mostkowy, który dostarcza pulsujący prąd stały, który jest następnie filtrowany przez kondensator elektrolityczny około 470 µF do 1000 µF.
Filtrowany prąd stały jest nieregulowany, układ scalony LM7805 jest używany do uzyskania stałej 5 V prądu stałego na jego pinie nr 3. Regulowane napięcie 5 V prądu stałego jest dalej filtrowane przez mały kondensator elektrolityczny 10 µF pod kątem wszelkich szumów generowanych przez obwód.
Sygnał sterujący z urządzenia z systemem Android będzie przesyłany przez Bluetooth. Sygnał ten będzie przekazywany do mikrokontrolera za pomocą nadajnika i odbiornika obu urządzeń. Sygnał ten będzie oznaczony pojedynczą literą, która steruje prędkością i kierunkiem silnika.
Jak kontrolować prędkość silnika prądu stałego? W tym projekcie główną zasadą działania jest to, że impulsy PWM są generowane z zaprogramowanego mikrokontrolera, aby umożliwić pinu 1 L293D zwiększanie i zmniejszanie cyklu pracy impulsów. Te impulsy robocze mogą prowadzić do napędzania silnika prądu stałego we właściwym kierunku z określoną prędkością.
Modulacja szerokości impulsów
Modulacja szerokości impulsów jest uzyskiwany z wyjścia mikrokontrolera, który jest odpowiednio zaprogramowany do pobierania danych w ten sposób odebranych przez podłączone do niego urządzenie Bluetooth. Jeden moduł Bluetooth jest należycie połączony z mikrokontrolerem w celu dwukierunkowego przepływu danych, podczas gdy program jest wykonywany w celu wywołania impulsów PWM.
Aplikacja na Androida z dowolnego smartfona komunikuje się przez wbudowany Bluetooth telefonu z modułem Bluetooth, który jest podłączony do mikrokontrolera w celu wykonania wymaganych operacji. Poniżej przedstawiono cykl pracy modulacji szerokości impulsu.
Cykl pracy PWM
Przycisk dotykowy w górę na smartfonie z programem Android służy do zwiększania cyklu pracy PWM, podczas gdy przycisk dotykowy w dół służy do zmniejszania cyklu pracy.
Aplikacja Android do sterowania prędkością silnika prądu stałego
Plik Silnik prądu stałego przebiega przez układ scalony sterownika silnika L293D ze zmiennym cyklem pracy, aby umożliwić zasilanie styku 1 L293D z mikrokontrolera w celu sterowania prędkością. Piny danych LCD podłączone do mikrokontrolera, aby wyświetlić procent prędkości, z jaką pracuje silnik.
Dlatego sterowanie prędkością silnika prądu stałego za pomocą aplikacji na Androida jest opłacalnym, praktycznym i najbezpieczniejszym sposobem oszczędzania energii. Do sterowania prędkością silnika można wykorzystać prostą technikę PWM (modulacji szerokości impulsu), której cykl pracy kontroluje jego prędkość. Zamieniając porty wyjściowe, skutecznie zmieni kierunek silnika.
Ponadto wszelkie pytania dotyczące tego artykułu prosimy o podanie cennych sugestii, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jakie są zastosowania interfejsu silnika prądu stałego do mikrokontrolera?
