PILOTE MOTEUR MOSET : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

CONDUCTEURS DE MOTEUR

• Les pilotes de moteur sont un élément indispensable du monde de la robotique, car la plupart des robots ont besoin de moteurs pour fonctionner et pour faire fonctionner les moteurs efficacement, les pilotes de moteur entrent en jeu.
• Ce sont des petits amplificateurs de courant; la fonction des pilotes de moteur est de prendre un signal de commande à faible courant, puis de le transformer en un signal à courant plus élevé pouvant piloter un moteur.
• Le signal de commande à faible courant provient d'un microcontrôleur (Arduino Uno dans mon cas) qui peut fournir une sortie dans la plage de 0 à 5 V à 40 mA maximum, qui est ensuite traité par le pilote du moteur pour donner une sortie de courant plus élevée, c'est-à-dire 12 à 24 V à 2- 4A.
• Les pilotes de moteur ont généralement deux parties

1. Circuit interpréteur de modulation de largeur d'impulsion (PWM) pour contrôler la vitesse du moteur en fonction de l'entrée PWM variable du pilote de moteur.
2. Un circuit de contrôle de direction pour contrôler la direction du moteur.

Étape 1: CIRCUIT INTERPRÈTE PWM

COMPOSANTS REQUIS

1. MOSFET IRF250N
2. RESISTANCE 10K OHM
3. 2A DIODE*2
4. BATTERIE 12V

L'IRF 250N est un MOSFET de niveau logique qui convertit l'entrée 0-5 V à la porte en 0-Vmax correspondant (de la batterie connectée).

La résistance 10K OHM est une résistance pull-down qui maintient le signal logique près de zéro volt lorsqu'aucun autre appareil actif n'est connecté.

Les diodes sont utilisées comme une diode flyback. Une diode flyback (parfois appelée diode de roue libre) est une diode utilisée pour éliminer le flyback, qui est la pointe de tension soudaine observée sur une charge inductive lorsque son courant d'alimentation est soudainement réduit ou interrompu.

REMARQUE- Étant donné qu'une batterie externe est utilisée, elle doit être mise à la terre en commun avec le microcontrôleur. Cela se fait en connectant la borne négative de la batterie à GND du microcontrôleur.

Étape 2: CIRCUIT DE CONTRLE DE DIRECTION

COMPOSANTS REQUIS

1. RELAIS 8 BROCHES (58-12-2CE OEN)
2. MOSFET IRF250N
3. RESISTANCE 10K OHM*3
4. LED 3 mm * 2

Le MOSFET utilisé dans ce circuit est le même que le circuit précédent, c'est-à-dire IRF250N, mais au lieu de donner PWM à la porte, nous ne donnons que des signaux analogiques haut et bas car nous devons simplement allumer et éteindre le relais.

Le relais fonctionne à 12 V mais Analog High reçu d'Arduino est de 5 V maximum, nous avons donc utilisé le MOSFET comme commutateur ici.

Le relais utilisé (58-12-2CE OEN) est un relais à 8 broches.

• Les 2 premières broches sont des électrificateurs de bobine, c'est-à-dire que lorsqu'elles sont alimentées, elles commutent la connectivité du commun de normalement connecté (NC) à normalement ouvert (NO).
• Le commun reçoit l'entrée pour la délivrer à la sortie (moteur).
• NC est alimenté par le commun lorsque la bobine n'est pas alimentée et que NO est déconnecté.
• Lorsque la bobine est alimentée, le NO est alimenté par le commun et le NC est déconnecté.

Nous sommes en train de traverser entre NO et NC ce qui nous fournira le changement de polarité

Deux LED sont connectées en parallèle à la sortie avec une résistance de 10K ohms toutes deux en polarité opposée. Ils agiront en tant que notificateur de direction car l'un brillera lorsque le courant circule dans une direction et vice-versa.

Étape 3: LE MICROCONTROLEUR

Le microcontrôleur a 2 signaux à délivrer

1. PWM pour faire varier la vitesse du moteur.
2. Analog High et Low pour changer la direction du moteur.

LE CODE EST FOURNI EN ATTACHEMENT

La sortie de PWM PIN 3 est connectée au circuit d'interprétation Gate of PWM.

La sortie de PIN 11 est connectée à la porte du circuit de relais.

REMARQUE - Si les deux circuits utilisent la même source d'alimentation, seul l'un d'entre eux doit être mis à la terre en commun; si 2 sources d'alimentation sont utilisées, les deux circuits doivent être mis à la terre en commun

ENTREE=

0 et 1 pour la direction

0-255 pour la vitesse; 0 pour l'arrêt et 255 pour la vitesse maximale.

FORMAT=

espacer

Ex. = 1 255

0 50

IL EST IMPORTANT DE NOTER QUE LE CIRCUIT D'INTERPRETATION PWM EST SUFFISANT SI L'UTILISATEUR VEUT JUSTE CHANGER LA VITESSE DU MOTEUR OU L'ALLUMER ET L'ÉTEINDRE SANS CHANGER SON DIRECTION

Étape 4: INTÉGRATION DU SYSTÈME

Après avoir fabriqué tous les composants du pilote de moteur, il est temps d'intégrer les trois, c'est-à-dire l'interpréteur PWM, le circuit de relais avec le microcontrôleur.

• La sortie de l'interpréteur PWM est connectée au commun du relais.
• Les deux circuits sont connectés à la batterie à l'aide d'un PowerBoard. Un PowerBoard est un circuit de sécurité composé d'un condensateur (utilisé pour filtrer l'entrée), d'une diode (pour vérifier la polarité de la batterie) et d'un fusible (pour limiter le courant) pour protéger le circuit dans des conditions extrêmes.

PowerBoard n'est pas nécessaire lorsque le moteur n'est pas chargé, mais lors de l'utilisation du pilote de moteur dans un robot, il est recommandé de l'utiliser.

• Connectez la porte sur le circuit interpréteur PWM à la broche 3 du PWM
• Connectez le circuit de la porte du relais à la broche 11.

Étape 5: DÉVELOPPEMENT

• Au départ, j'utilisais un transistor pour commuter le relais, mais il était incapable de gérer le courant qui le traversait, j'ai donc dû passer au MOSFET.
• J'avais utilisé un condensateur entre la source et la grille du MOSFET pour garantir l'absence de flux de courant entre eux, mais plus tard, j'ai réalisé que ce n'était pas nécessaire.