CONDUCTOR DE MOTOR IMPULSADO POR MOSET: 5 Pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

CONDUCTORES DE MOTOR

• Los controladores de motor son una parte indispensable del mundo de la robótica, ya que la mayoría de los robots requieren motores para funcionar y para hacer funcionar los motores de manera eficiente, los controladores de motor entran en juego.
• Son un pequeño amplificador de corriente; la función de los controladores de motor es tomar una señal de control de baja corriente y luego convertirla en una señal de corriente más alta que pueda impulsar un motor.
• La señal de control de baja corriente proviene de un microcontrolador (Arduino Uno en mi caso) que puede dar una salida en el rango de 0-5V a un máximo de 40mA que luego es procesada por el controlador del motor para dar una salida de corriente más alta, es decir, 12-24V a 2- 4A.
• Los controladores de motor suelen tener dos partes

1. Circuito de interpretación de modulación de ancho de pulso (PWM) para controlar la velocidad del motor de acuerdo con la entrada variable PWM del controlador del motor.
2. Un circuito de control de dirección para controlar la dirección del motor.

Paso 1: CIRCUITO DE INTÉRPRETE PWM

COMPONENTES REQUERIDOS

1. MOSFET IRF250N
2. RESISTENCIA DE 10K OHMIOS
3. DIODO 2A * 2
4. BATERÍA 12V

El IRF 250N es un MOSFET de nivel lógico que convierte la entrada de 0-5 V en la puerta al 0-Vmax correspondiente (de la batería conectada).

La resistencia de 10K OHM es una resistencia desplegable que mantiene la señal lógica cerca de cero voltios cuando no hay ningún otro dispositivo activo conectado.

Los diodos se utilizan como diodos de retorno. Un diodo de retorno (a veces llamado diodo de rueda libre) es un diodo que se utiliza para eliminar el retorno, que es el pico de voltaje repentino que se observa en una carga inductiva cuando su corriente de suministro se reduce o se interrumpe repentinamente.

NOTA- Dado que se está utilizando una batería externa, debe tener una conexión a tierra común con el microcontrolador. Esto se hace conectando el terminal negativo de la batería a GND del microcontrolador.

Paso 2: CIRCUITO DE CONTROL DE DIRECCIÓN

COMPONENTES REQUERIDOS

1. RELÉ DE 8 PINES (58-12-2CE OEN)
2. MOSFET IRF250N
3. RESISTENCIA DE 10 K OHMIOS * 3
4. LED de 3 mm * 2

El MOSFET utilizado en este circuito es el mismo que el circuito anterior, es decir, IRF250N, pero en lugar de dar PWM en la puerta, solo estamos dando Analog High y Low porque solo tenemos que encender y apagar el relé.

El relé funciona a 12 V, pero el nivel analógico alto recibido de Arduino es de 5 V como máximo, por lo que hemos utilizado el MOSFET como interruptor aquí.

El relé utilizado (58-12-2CE OEN) es de 8 pines.

• Los primeros 2 pines son energizadores de bobina, es decir, cuando se alimentan, cambian la conectividad del común de normalmente conectado (NC) a normalmente abierto (NO).
• Común recibe la entrada para entregarla a la salida (motor).
• NC recibe energía del Común cuando la bobina no está alimentada y NO está desconectado.
• Cuando se alimenta la bobina, NO recibe energía del Común y NC se desconecta.

Estamos cruzando entre NO y NC lo que nos proporcionará el cambio de polaridad

Dos LED están conectados en paralelo a la salida junto con una resistencia de 10K ohmios, ambos en polaridad opuesta. Actuarán como notificadores de dirección, ya que uno brillará cuando la corriente fluya en una dirección y viceversa.

Paso 3: EL MICROCONTROLADOR

El microcontrolador tiene 2 señales para entregar

1. PWM para variar la velocidad del motor.
2. Analógico alto y bajo para cambiar la dirección del motor.

¡EL CÓDIGO SE PROPORCIONA EN EL ADJUNTO

La salida del PIN 3 de PWM está conectada al circuito del intérprete Gate of PWM.

La salida del PIN 11 está conectada a la puerta del circuito de relé.

NOTA - Si ambos circuitos utilizan la misma fuente de alimentación, solo uno de ellos debe tener una conexión a tierra común; si se utilizan 2 fuentes de alimentación, ambos circuitos deben tener una conexión a tierra común

ENTRADA =

0 y 1 para dirección

0-255 para velocidad; 0 para detener y 255 para la velocidad máxima.

FORMATO =

espacio

Por ejemplo = 1 255

0 50

ES IMPORTANTE TENER EN CUENTA QUE EL CIRCUITO DE INTERPRETE PWM ES SUFICIENTE EN SI EL USUARIO SOLO ESTÁ DISPUESTO A CAMBIAR LA VELOCIDAD DEL MOTOR O ENCENDERLO Y APAGARLO SIN CAMBIAR SU DIRECCIÓN

Paso 4: INTEGRACIÓN DEL SISTEMA

Después de hacer todos los componentes del controlador del motor, es hora de integrar los tres, es decir, el intérprete de PWM, el circuito de relé con el microcontrolador.

• La salida del intérprete PWM está conectada al común del relé.
• Ambos circuitos están conectados a la batería mediante un PowerBoard. Un PowerBoard es un circuito de seguridad que consta de un condensador (utilizado para filtrar la entrada), un diodo (para comprobar la polaridad de la batería) y un fusible (para limitar la corriente) para proteger el circuito en condiciones extremas.

PowerBoard no es necesario mientras el motor está sin carga, pero se recomienda usarlo mientras se usa el controlador del motor en un robot.

• Conecte la puerta en el circuito del intérprete de PWM al pin 3 de pwm
• Conecte el circuito de la puerta del relé al pin 11.

Paso 5: DESARROLLO

• Inicialmente, estaba usando un transistor para cambiar el relé, pero no podía manejar la corriente que fluía a través de él, así que tuve que cambiar a MOSFET.
• Había usado un condensador entre la fuente y la puerta del MOSFET para asegurar que no fluyera corriente entre ellos, pero luego me di cuenta de que no era necesario.