Подключение двигателя постоянного тока к микроконтроллеру - очень важная концепция во многих промышленных и робототехнических приложениях. Подключив двигатель постоянного тока к микроконтроллеру, мы можем управлять направлением двигателя, контролировать скорость двигателя. Эта статья описывает вас, Управление скоростью двигателя постоянного тока с помощью микроконтроллера 8051 с помощью Bluetooth-контроллера Android. Блок-схема показана ниже.
Блок-схема управления скоростью двигателя постоянного тока с помощью Android-приложения
Управление скоростью двигателя постоянного тока с помощью приложения для Android
Управление скоростью двигателя постоянного тока с помощью мобильного телефона Android имеет множество приложений, таких как промышленные приложения, эскалаторы, лифты, роботизированные приложения и приложения систем безопасности. Пользователю необходимо установить Android-приложение на свой Android-смартфон.
Пользователь может отправлять указания для управления скоростью двигателя постоянного тока. Беспроводная связь Bluetooth используется для отправки команд пользователю и контроллеру. Основными аппаратными компонентами схемы являются микроконтроллер 8051, драйвер двигателя L293D IC, двигатель постоянного тока, модуль Bluetooth и смартфон Android.
Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о История и основы микроконтроллера 8051
Максимальный выходной ток вывода микроконтроллера составляет 15 мА при 5 В, но он не обеспечивает работу двигателя постоянного тока, и даже обратная ЭДС (электродвижущая сила), создаваемая двигателем, может повредить микроконтроллер.
Поэтому подключать двигатель постоянного тока напрямую к микроконтроллеру нецелесообразно. Таким образом, схема драйвера двигателя (L293D IC) используется для интерфейс двигателя постоянного тока и микроконтроллера .
Драйвер двигателя (L293D)
L293D - это интегральная схема драйвера двигателя с двойным Н-мостом. Драйверы двигателей действуют как усилители тока, поскольку они принимают управляющий сигнал низкого тока и выдают сигнал более высокого тока. Этот более высокий токовый сигнал используется для привода двигателей. L293D содержит две встроенные схемы драйвера H-моста . В обычном режиме работы два двигателя постоянного тока могут работать одновременно как в прямом, так и в обратном направлении. Двигательные операции двух двигателей могут контролироваться входной логикой на контактах 2 и 7 и 10 и 15.
Логика входа 00 или 11 остановит соответствующий двигатель. Logic 01 и 10 будут вращать его по часовой стрелке и против часовой стрелки соответственно. Разблокирующие контакты 1 и 9 (соответствующие двум двигателям) должны иметь высокий уровень, чтобы двигатели начали работу. Когда входной сигнал разрешения высокий, соответствующий драйвер активируется.
В результате выходы становятся активными и работают синхронно со своими входами. Точно так же, когда вход разрешения низкий, этот драйвер отключен, а их выходы выключены и находятся в состоянии высокого импеданса. Схема выводов и внутренняя структура L293D IC показаны ниже.
Схема контактов и внутренняя структура микросхемы L293D
Что такое Android?
В Операционная система Android работает на основе Linux, он предназначен в первую очередь для мобильных устройств с сенсорным экраном, таких как смартфоны и планшетные компьютеры. Одной из наиболее широко используемых мобильных ОС в наши дни является Android. Android - это программа, которая была основана в Пало-Альто в Калифорнии в 2003 году.
Android Mobile
Android - мощная операционная система, поддерживающая большое количество приложений на смартфонах. Эти приложения более удобны и удобны для пользователей. Оборудование, поддерживающее программное обеспечение Android, основано на Платформа архитектуры ARM .
Android - это операционная система с открытым исходным кодом, что означает, что она бесплатна и ее может использовать любой Для Android доступны миллионы приложений, которые могут помочь вам тем или иным образом управлять своей жизнью, и они доступны на рынке по низкой цене, поэтому Android очень популярен.
Принципиальная схема, поясняющая управление скоростью двигателя постоянного тока
Принципиальная схема цепи управления скоростью двигателя постоянного тока и объяснение работы приведены ниже.
Схематическая диаграмма
В схеме используется стандартный источник питания, состоящий из понижающего трансформатора с 230 В на 12 В и 4 диодов, образующих мостовой выпрямитель, который выдает пульсирующий постоянный ток, который затем фильтруется электролитический конденсатор примерно от 470 мкФ до 1000 мкФ.
Отфильтрованный постоянный ток не регулируется, IC LM7805 используется для получения постоянного 5 В постоянного тока на своем выводе № 3. Регулируемые 5 В постоянного тока дополнительно фильтруются небольшим электролитическим конденсатором емкостью 10 мкФ для любого шума, создаваемого схемой.
Управляющий сигнал с устройства Android будет отправлен через Bluetooth. Этот сигнал будет передан на микроконтроллер с помощью передатчика и приемника обоих устройств. Этот сигнал будет обозначен одной буквой, которая контролирует скорость и направление двигателя.
Как контролировать скорость двигателя постоянного тока? В этом проекте основным принципом работы является то, что импульсы ШИМ генерируются запрограммированным микроконтроллером, чтобы активировать вывод 1 L293D для увеличения и уменьшения рабочего цикла импульсов. Эти рабочие импульсы могут привести к движению двигателя постоянного тока в нужном направлении с определенной скоростью.
Широтно-импульсная модуляция
Широтно-импульсная модуляция достигается с выхода микроконтроллера, который должным образом запрограммирован для приема данных, полученных таким образом от устройства Bluetooth, подключенного к нему. Один модуль Bluetooth должным образом сопряжен с микроконтроллером для двунаправленного потока данных, в то время как программа выполняется для выработки импульсов ШИМ.
Приложение Android с любого смартфона обменивается данными через встроенный Bluetooth телефона с модулем Bluetooth, который подключен к микроконтроллеру для операций по мере необходимости. Рабочий цикл широтно-импульсной модуляции показан ниже.
Рабочий цикл ШИМ
Сенсорная кнопка вверх на смартфоне, на котором запущена программа Android, используется для увеличения продолжительности включения ШИМ, в то время как сенсорная кнопка вниз предназначена для уменьшения рабочего цикла.
Android-приложение для управления скоростью двигателя постоянного тока
В Двигатель постоянного тока проходит через ИС драйвера двигателя L293D с переменным рабочим циклом, применяемым для обеспечения подачи питания на контакт 1 L293D от микроконтроллера для управления скоростью. Выводы данных ЖК-дисплея подключены к микроконтроллеру для отображения процента скорости, с которой работает двигатель.
Следовательно, регулирование скорости двигателя постоянного тока с помощью приложения для Android - это экономичный, практичный и самый безопасный способ экономии энергии. Для управления скоростью двигателя можно использовать простой метод ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Рабочий цикл волны управляет его скоростью. Меняя местами выходные порты, он эффективно изменяет направление двигателя.
Кроме того, любые вопросы относительно этой статьи, пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вопрос к вам, каковы применения интерфейса двигателя постоянного тока к микроконтроллеру?
