Maquette simple robotique (4 / 9 étapes)

Étape 4: Pont en H pour contrôle moteur

Moteurs sont ce qui rend notre robot se déplacer. Pour contrôler le mouvement, nous devons contrôler les moteurs. Nous voulons être en mesure d’activer les moteurs et désactiver, changer le sens qu’ils tournent et les ralentissent ou accélérer. Le microcontrôleur (Babuino dans notre cas) fournit des signaux de commande, mais nous avons besoin de quelque chose qui peut commuter le courant que nos moteurs ont besoin. Heureusement, il y a un dispositif qui peut fournir toutes la capacité souhaitée. Ce dispositif est connu comme un pont en H. Consulter le schéma du pont en H ; la chose grise au milieu est le moteur que nous voulons pour commander. Voici comment cela fonctionne.

Le microcontrôleur fournit les signaux de commande SwitchA (qui peut être HI ou LO), SwitchB (HI ou LO) et activer (HI ou LO). Contrôles SwitchA A1 et A2 dans le diagramme. Lorsque SwitchA est HI, A1 est fermé et A2 est ouvert. Lorsque SwitchA est LO, A1 est ouvert et A2 est fermé. Contrôles SwitchB B1 et B2 de la même manière. Enable fonctionne différemment. Lorsque Enable est Hawaii, les deux interrupteurs branchés dessus fermer ; les ouvrir quand c’est LO, donc éteindre le moteur. Nous allons examiner ce qui se passe lorsque nous faisons SwitchA HI, LO SwitchB et permettre à HI. Les deux interrupteurs commandés par permettent de fermer, et A1 et B2 également proche. A2 et B1 restent ouverts. Donc, il y a un circuit complet de Vmot (la tension sur les moteurs) à la masse par le moteur. Courant circule comme indiqué par la flèche rouge. Si nous avons maintenant éteindre SwitchA et activer SwitchB, A1 et B2 ouvriront alors que A2 et B2 à proximité. Nous avons encore une fois un circuit complet de Vmot au sol, mais cette fois que la direction du courant est inversée par le moteur (comme indiqué par la flèche verte), alors on inverse son sens de rotation.

Si nous activer ou désactiver les SwitchA et SwitchB en même temps tandis que Enable est Hawaii, puis le moteur voit la même tension sur les deux côtés. Aucun courant ne circule, mais dynamique de freinage du moteur se produit et il s’arrête plus rapidement qu’il le ferait si seule l’option Activer est commuté LO (off). Parfois, c’est important si vous voulez arrêter votre robot rapidement.

Formidable ! Nous pouvons contrôler la direction, mais qu’en est-il de vitesse ? C’est là qu’intervient le signal Enable. Évidemment, si nous passons au large de l’activer, notre chemin d’accès actuel est interrompue et le moteur s’arrête. Mais que se passe-t-il si nous activer l’option Activer et désactiver très rapidement ? Il s’avère que, si nous le faisons assez rapidement, le moteur n’arrive jamais à un arrêt complet, mais juste ralentit. Par exemple, si l’interrupteur est éteint la moitié du temps le moteur voit demi-puissance. Cette technique est connue comme la Modulation de largeur d’impulsion (ou PWM en abrégé). Un examen approfondi est au-delà de la portée de ce Instructable (Google peut aider ceux qui sont intéressés), mais les microcontrôleurs que nous utilisons ont un circuit spécial juste pour cela. Babuino fournit trois signaux pour contrôler chaque moteur. Pour moteur A, ces couleurs sont appelées moteur A gauche, moteur A droite et moteur A PWM. Moteur B a des signaux de contrôle analogues. Gauche et droite sont les signaux que nous avons appelé SwitchA et SwitchB ci-dessus et ainsi contrôlent le sens du moteur. PWM est le signal Enable.

H-Bridge fait toute la commutation en maniant un courant suffisant pour exécuter les moteurs. Le pont en H particulière que nous allons utiliser est le L293D. Les L293D est un double IC H-Bridge qui a diodes antirecul construits en. Antirecul diodes protègent le pont en H des pics de courants. Les L293D est tous que nous avons besoin de prévoir deux petits moteurs à courant continu de commande marche avant/marche arrière. Deux d'entre eux peut contrôler quatre moteurs. Les diagrammes de suivre montrent comment l’accrocher pendant notre maquette robotique.