Het aansluiten van een DC-motor op de microcontroller is een zeer belangrijk concept in veel industriële en robottoepassingen. Door de DC-motor met de microcontroller te verbinden, kunnen we de richting van de motor regelen, de snelheid van de motor regelen. Dit artikel beschrijft jou, Snelheidsregeling van DC-motor met behulp van 8051microcontroller met behulp van Bluetooth Android-controller. Het blokschema wordt hieronder weergegeven.
Blokschema van snelheidsregeling van DC-motor door Android-applicatie
Snelheidsregeling van DC-motor door Android-applicatie
Snelheidsregeling van DC-motor met Android-mobiel heeft veel toepassingen zoals industriële toepassingen, roltrappen, liften, roboticatoepassingen en beveiligingssystemen. De gebruiker moet een Android-applicatie op zijn / haar Android-smartphone installeren.
De gebruiker kan aanwijzingen sturen om de snelheid van de DC-motor te regelen. Bluetooth Draadloze communicatie wordt gebruikt om commando's naar de gebruiker en de controller te sturen. De belangrijkste hardwarecomponenten van het circuit zijn 8051 Microcontroller, motorstuurprogramma L293D IC, DC-motor, Bluetooth-module en Android-smartphone.
Raadpleeg deze link voor meer informatie 8051 Microcontroller geschiedenis en basisprincipes
De maximale uitgangsstroom van de microcontroller-pin is 15mA bij 5V, maar dit zorgt ervoor dat de DC-motor niet werkt en zelfs de EMF (elektro-aandrijfkracht) die door de motor wordt geproduceerd, kan de microcontroller beschadigen.
Daarom is het niet waard om de DC-motor rechtstreeks op de microcontroller aan te sluiten. Dus het motorstuurcircuit (L293D IC) is gewend interface DC-motor en de microcontroller
Motorbesturing (L293D)
L293D is een geïntegreerde schakeling (IC) voor motoraandrijving met dubbele H-brug. Motordrivers werken als stroomversterkers omdat ze een stuursignaal met een lage stroomsterkte opnemen en een signaal met een hogere stroom leveren. Dit hogere stroomsignaal wordt gebruikt om de motoren aan te drijven. L293D bevat twee ingebouwde H-brug stuurcircuits In de gebruikelijke werkingsmodus kunnen twee gelijkstroommotoren tegelijkertijd worden aangedreven, zowel in voorwaartse als achterwaartse richting. De motorwerking van twee motoren kan worden bestuurd door inputlogica op pennen 2 & 7 en 10 & 15.
Invoerlogica 00 of 11 zal de corresponderende motor stoppen. De logica 01 en 10 zullen deze respectievelijk met de klok mee en tegen de klok in draaien. Inschakelpennen 1 en 9 (die overeenkomen met de twee motoren) moeten hoog zijn om de motoren te laten werken. Als een invoer hoog is, wordt de bijbehorende driver ingeschakeld.
Als gevolg hiervan worden de outputs actief en werken ze in fase met hun inputs. Evenzo, wanneer de activeringsingang laag is, wordt die driver uitgeschakeld en zijn hun uitgangen uit en in de toestand met hoge impedantie. Het pin-diagram en de interne structuur van L293D IC worden hieronder getoond.
Pin-diagram en interne structuur van L293D IC
Wat is Android?
De Android-besturingssysteem werkt op basis van Linux en is voornamelijk ontworpen voor mobiele apparaten met touchscreen, zoals smartphones en tabletcomputers. Een van de meest gebruikte mobiele besturingssystemen is tegenwoordig Android. De Android is software die in 2003 werd opgericht in Palo Alto, Californië.
Android mobiel
Android is een krachtig besturingssysteem en ondersteunt een groot aantal toepassingen op smartphones. Deze applicaties zijn comfortabeler en geavanceerder voor de gebruikers. De hardware die Android-software ondersteunt, is gebaseerd op ARM-architectuurplatform
Android is een open source besturingssysteem, wat betekent dat het gratis is en dat iedereen het kan gebruiken. De Android heeft miljoenen apps beschikbaar die u kunnen helpen uw leven op de een of andere manier te beheren en het is tegen lage kosten op de markt beschikbaar om die reden dat Android erg populair is.
Schematisch diagram Uitleg van snelheidsregeling van DC-motor
Schematisch diagram van het DC-motortoerentalregelcircuit en de uitleg van de werking hieronder.
Schematisch diagram
Het circuit maakt gebruik van een standaardvoeding, bestaande uit een step-down transformator van 230V naar 12V en 4 diodes die een bruggelijkrichter vormen die pulserende gelijkstroom levert die vervolgens wordt gefilterd door een elektrolytische condensator van ongeveer 470 µF tot 1000 µF.
Omdat de gefilterde gelijkstroom ongereguleerd is, wordt IC LM7805 gebruikt om 5V gelijkstroom constant te krijgen op pin 3. De gereguleerde 5V gelijkstroom wordt verder gefilterd door een kleine elektrolytische condensator van 10 µF voor eventuele ruis die zo door het circuit wordt gegenereerd.
Het besturingssignaal van het Android-apparaat wordt via Bluetooth verzonden. Dit signaal wordt met behulp van de zender en ontvanger van beide apparaten met de microcontroller gecommuniceerd. Dit signaal wordt aangegeven door een enkele letter die de snelheid en richting van de motor regelt.
Hoe de snelheid van de gelijkstroommotor regelen? In dit project is het belangrijkste werkingsprincipe dat de PWM-pulsen worden gegenereerd door de geprogrammeerde microcontroller om pin 1 van L293D in staat te stellen de duty-cycle van pulsen te verhogen en te verlagen. Deze werkpulsen kunnen ertoe leiden dat de DC-motor met een bepaalde snelheid in de juiste richting wordt aangedreven.
Pulsbreedtemodulatie
Pulsbreedtemodulatie wordt bereikt door de output van een microcontroller die naar behoren is geprogrammeerd om gegevens op te nemen die zo worden ontvangen door een Bluetooth-apparaat dat erop is aangesloten. Eén Bluetooth-module is naar behoren verbonden met de microcontroller voor bidirectionele gegevensstroom terwijl het programma wordt uitgevoerd voor het ontwikkelen van de PWM-pulsen.
De Android-applicatie van elke smartphone communiceert via de ingebouwde Bluetooth van de telefoon met de Bluetooth-module die is verbonden met de microcontroller voor bewerkingen zoals vereist. De werkcyclus van de pulsbreedtemodulatie wordt hieronder weergegeven.
PWM-inschakelduur
De omhoog-aanraakknop op de smartphone waarop het Android-programma draait, wordt gebruikt om de inschakelduur van de PWM te verlengen, terwijl de omlaag-aanraakknop is om de werkcyclus te verlagen.
Android-applicatie voor DC Motor Speed Control
De Gelijkstroommotor loopt door L293D motor driver IC met variërende duty cycle die wordt toegepast om pin-1 van L293D te kunnen voeden vanaf de microcontroller voor snelheidsregeling. De LCD-gegevenspennen die zijn aangesloten op de microcontroller om het percentage van de snelheid weer te geven waarmee de motor draait.
Daarom is snelheidsregeling van gelijkstroommotor met behulp van Android-applicatie een kosteneffectieve, praktische en de veiligste manier om stroom te besparen. Een eenvoudige PWM-techniek (Pulse Width Modulation) kan worden gebruikt om de snelheid van de motor te regelen, waarbij de duty-cycle van de golf de snelheid bepaalt. Door de uitvoerpoorten om te wisselen, zal het effectief de richting van de motor veranderen.
Bovendien kunt u bij eventuele vragen over dit artikel uw waardevolle suggesties geven door in de commentaarsectie hieronder te reageren. Hier is een vraag voor u, wat zijn de toepassingen van de DC-motorinterface op een microcontroller?
