آردوینوپروژه آردوینو

راه اندازی موتور DC با آردوینو و ترانزیستور

در این پروژه چگونگی راه اندازی موتور DC با آردوینو و ترانزیستور را خواهیم آموخت. چنانچه با ترانزیستور ها آشنایی ندارید میتوانید اینجا کلیک کنید.

موتور DC با آردوینو

شما از خروجی آنالوگ PWM و با فرستادن اعداد ۰ تا ۲۵۵ توسط نمایشگر سریال ، برای کنترل موتور استفاده خواهید کرد.

قطعات مورد نیاز

۱ برد آردوینو Uno R3 موتور DC با آردوینو
۲ برد بورد موتور DC با آردوینو
۳ مقاومت ۲۷۰ اهم
۴ موتور DC 6V
۵ ترانزیستور PN2222
۶ دیود ۱N4007
۷ جامپر

آرایش برد بورد

برای راه اندازی موتور DC با آردوینو ابتدا برد بورد را مطابق شکل زیر ببندید و سپس به نکات زیر دقت کنید:
ابتدا مطمئن شوید که ترانزیستور در جای خود به درستی قرار گرفته است. به اینصورت که قسمت صاف ترانزیستور باید به سمت راست برد بورد (مانند شکل) قرار گرفته باشد.

ثانیا توجه کنید که قسمت خط دار دیود به سمت منبع ولتاژ ۵ ولت باشد.

نکته مهم : برای موتورهایی که جریان اسمی آنها بیش از ۲۵۰mA می باشد ، بایستی به جای پورت Usb از آداپتور جدا گانه استفاده کنیم. زیرا پورت Usb جوابگوی تامین این مقدار جریان نمی باشد. در اکثر موارد جریان موتورها بیش از این مقدار می باشد و استفاده از آداپتور جداگانه توصیه می شود.

موتور DC با آردوینو

برای موتور DC فرقی نمی کند که از چه جهتی آن را به مدار متصل کنیم. با تغییر جهت آن تنها جهت چرخش موتور عوض می شود.

کد آردوینو را آپلود کنید

برنامه زیر را به آردوینو خود منتقل کنید:

     
    int motorPin = 3;
     
    void setup() 
    { 
      pinMode(motorPin, OUTPUT);
      Serial.begin(9600);
      while (! Serial);
      Serial.println("Speed 0 to 255");
    } 
     
     
    void loop() 
    { 
      if (Serial.available())
      {
        int speed = Serial.parseInt();
        if (speed >= ۰ && speed <= 255)
        {
          analogWrite(motorPin, speed);
        }
      }
    } 
 

ترانزیستور در اینجا مانند کلید عمل می کند که موتور را روشن یا خاموش می کند. از پایه شماره ۳ آردوینو برای کنترل ترانزیستور استفاده کردیم که در برنامه این پایه  ‘motorPin’ نام دارد.

وقتی که برنامه شروع شد ، آردوینو توسط نمایشگر سریال از شما می خواهد که عددی بین ۰ تا ۲۵۵ که برای برنامه قابل قبول است را ارسال کنید. 

در تابع حلقه دستور ‘Serial.parseInt’ برای خواندن عدد وارد شده به نمایشگر سریال و تبدیل آن به یک متغیر از نوع ‘int’ به کار می رود.

شما می توانید در اینجا هر عددی را وارد کنید. اگر عدد شما بین ۰ تا ۲۵۵ بود ، وارد جمله شرطی می شویم و در آنجا این عدد را به پایه خروجی آنالوگ شماره ۳ (‘motorPin’) می فرستیم.

ترانزیستور

موتور های DC توانی بیش از آنچه که آردوینو می تواند آن را تامین کند ، مصرف می کنند. اگر موتور را مستقیما به آردوینو وصل کنیم احتمال اینکه برد آردوینو آسیب ببیند زیاد است.

یک ترانزیستور کوچک مانند PN2222  می تواند مانند یک کلید استفاده شود که با دریافت مقدار جریان بسیار کمی از آردوینو ، توان مورد نیاز موتور را مستقیما از منبع تغذیه جداگانه تامین کند. یعنی با دریافت جریان بسیار کم آردینو ، جریان موتور را که به مراتب بیشتر است را تامین کند.

ترانزیستور دارای سه پایه می باشد. اکثر جریان الکتریکی در آن از سمت پایه کلکتور به سمت امیتر می باشد اگر و فقط اگر میزان جریان کمی در بیس ترانزیستور جاری باشد. این جریان کم بیس در اینجا توسط خروجی های دیجیتال آردوینو تامین می شود.

دیاگرام شکل زیر را شماتیک مدار می نامند. مانند آرایش برد بورد، این یک روش برای نشان دادن این است که قطعات موجود در مدار به چه صورت به هم متصل شده اند.

موتور DC با آردوینو

تشریح مدار

پایه D3 آردوینو به یک مقاومت متصل شده است. دقیقا مانند زمانی که از مقاومت برای محدود کردن جریان به یک LED استفاده کردیم، در اینجا هم جریان ورودی به بیس ترانزیستور را کنترل می کنیم.

به دو طرف موتور یک دیود متصل است. دیود ها تنها جریان الکتریکی را از یک جهت عبور می دهند. (جهت آن در شکل با فلش نمایش داده شده است)

موتور DC با آردوینو

وقتی که شما یک موتور را خاموش می کنید، شما یک ولتاژ ناگهانی ضربه را از سمت موتور دریافت  می کنید. این ولتاژ ضربه به ترانزیستور و آردوینو شما آسیب می زند. دیود با جلوگیری از برگشت این جریان به مدار از آن محافظت می نماید.

سعی کنید که جای اتصالات موتور را با هم عوض کنید. چه اتفاقی می افتد؟

با وارد کردن اعداد به ترتیب از ۰ تا ۲۵۵ در نمایشگر سریال امتحان کنید که موتور با کدام عدد شروع به چرخش می کند. شما خواهید دید که در ابتدا با افزایش اعداد موتور قبل از حرکت شروع به صدا می کند.

سعی کنید برای مدتی کوتاه محور موتور در حال چرخش را با انگشتانتان نگه دارید. خواهید دید موتور به راحتی توقف می کند و این به این علت است که موتور گشتاور زیادی ندارد. دقت کنید که نگه داشتن طولانی موتور ممکن است ترانزیستور را بسوزاند.

از توجه شما دوستان عزیز سپاسگذاریم، در صورت بروز هر گونه مشکل در روند اجرا پروژه و یا هرگونه نظر در مورد کیفیت آموزش ها، خوشحال میشویم دیدگاه خود را برای ما ارسال نمایید.

برچسب ها
نمایش بیشتر

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن