Микроконтроллеры, такие как, например Arduino — это отличный способ управлять проектами в области электроники. К сожалению, максимальный вывод цифровых пинов равен 40 мА, чего недостаточно для питания большинства двигателей. Здесь может быть полезен шилд для регулятора оборотов двигателя на 12 вольт. Но это дорого, и позволяет вам управлять лишь несколькими моторами.
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F7P/CRGT/IDFW80L9/F7PCRGTIDFW80L9.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FDI/RFT0/IDA2JKR6/FDIRFT0IDA2JKR6.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FG0/9H4U/IDA2JKR2/FG09H4UIDA2JKR2.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F2N/00NO/IDA2JKR7/F2N00NOIDA2JKR7.LARGE.jpg)
Простейший тип контроллера скорости использует сигнал модуляции ширины импульса. Этот сигнал может быть сгенерирован любым из ШИМ-пинов на Arduino. Поэтому нам нужно будет использовать внешний источник питания (например, аккумуляторную батарею) и транзисторную схему коммутации. Это похоже на транзисторную схему на шилде реле, но мы внесли несколько изменений. Я добавил светодиод для визуальной индикации на выходе.
В этом проекте я покажу вам, как сделать своими руками простой ШИМ регулятор оборотов двигателя.
Шаг 1: Инструменты и материалы
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FD0/4COQ/IDA2JEFA/FD04COQIDA2JEFA.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FJS/UIOR/IDA2JGHG/FJSUIORIDA2JGHG.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FX1/FAUZ/IDA2JGFS/FX1FAUZIDA2JGFS.LARGE.jpg)
Вот материалы и инструменты, которые понадобятся вам для этого проекта.
Материалы:
- 2 биполярных NPN транзистора (например, tip31a)
- 2 диода IN4001
- 2 резистора 1000 Ом
- 2 светодиода любого цвета
- 2 коннектора 2 x 1
- 1 коннектор 1 x 4
- 1 коннектор для батареи
- 1 одножильный провод диаметром 0,255 мм
- 1 печатная плата
Некоторые из компонентов продублированы, потому что я делаю два контроллера скорости на одной печатной плате. Вы можете сделать только один, используя по одному компоненту.
Инструменты:
- Паяльник и припой
- Кусачки
- Стриппер для проволоки
- Плоскогубцы с узким носом
Шаг 2: Припаиваем транзисторы
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F90/J8A9/IDA2JH0O/F90J8A9IDA2JH0O.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F7I/U705/IDA2JNGV/F7IU705IDA2JNGV.LARGE.jpg)
Начните с пайки двух транзисторов на печатной плате. Оставьте между ними пространство, чтобы поместить другие компоненты. Пока не обрезайте провода. Обратите внимание на пин-аут транзистора, чтобы подключить все правильно. Чтобы лучше понять схему и то, как она работает, будет неплохо сначала сделать прототип схемы на плате.
Шаг 3: Припаяйте маленькие коннекторы
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FFK/ENBO/IDA2JH1R/FFKENBOIDA2JH1R.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F83/MF9T/IDA2JH23/F83MF9TIDA2JH23.LARGE.jpg)
Припаяйте маленькие 2х1 коннекторы. В качестве альтернативы вы можете использовать винтовые клеммы. Опять же, оставьте пространство между коннекторами и транзисторами.
Шаг 4: Припаяйте диоды
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FXQ/46AY/IDA2JH4P/FXQ46AYIDA2JH4P.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FSF/N834/IDA2JH37/FSFN834IDA2JH37.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FM2/Z49D/IDA2JH3K/FM2Z49DIDA2JH3K.LARGE.jpg)
Припаяйте диоды к передней панели, перед маленькими коннекторами. Соедините диоды с коннекторами как показано на 3 картинке. Это предотвратит подачу электродвигателем слишком большого тока на плату. Обрежьте излишки проводов на всех диодах. В идеале у вас должна остаться серебряная полоска, обращенная к верхней части доски — это упростит соединение.
Шаг 5: Припаяйте базовые резисторы
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F6A/4LCG/IDA2JH51/F6A4LCGIDA2JH51.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F5Q/29VX/IDA2JH53/F5Q29VXIDA2JH53.LARGE.jpg)
Припаяйте резисторы 1К к основанию (пин 1) каждого транзистора. Оставьте место между резисторами и не подключайте их ни к чему. Отрежьте основной провод и провод резистора, подключенный к нему.
Шаг 6: Припаяйте светодиодные резисторы
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FYJ/G9FI/IDA2JH6S/FYJG9FIIDA2JH6S.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FQS/G2UJ/IDA2JH56/FQSG2UJIDA2JH56.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FWU/YJ7H/IDA2JH6J/FWUYJ7HIDA2JH6J.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F2Y/SHPN/IDA2JH5F/F2YSHPNIDA2JH5F.LARGE.jpg)
Припаяйте резистор 100 Ом к печатной плате, чтобы один из проводов был подключен к аноду светодиода (более длинный провод). Обрежьте один провод резистора и провод анода.
Шаг 7: Соедините пары резисторов
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FW5/ZXSH/IDA2JH82/FW5ZXSHIDA2JH82.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FWJ/GB1O/IDA2JH9J/FWJGB1OIDA2JH9J.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F09/0IRG/IDA2JHBU/F090IRGIDA2JHBU.LARGE.jpg)
Подключите провод от одного из светодиодных резисторов к одному из транзисторных резисторов. Отрежьте провод только от светодиодного резистора. Повторите с остальными резисторами, чтобы сделать две пары резисторов.
Запомните, какой из резисторов подключен к какому! Эти пары будут раздельными, мы делаем 2 контроллера.
Шаг 8: Припаяйте внешние источники питания
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F31/A4IF/IDA2JHBW/F31A4IFIDA2JHBW.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FFS/9H43/IDA2JHD1/FFS9H43IDA2JHD1.LARGE.jpg)
Припаяйте провода источника питания. Вы можете подключить плату к аккумулятору на ваше усмотрение (учитывая напряжение и силу тока двигателя и микроконтроллера). Я подключил разъем для батареи 9 В, чтобы иметь возможность поставить аккумулятор 9 В или 12 В. Завяжите узел возле основания, чтобы разъем не выпал.
Дополнительно: просверлите отверстие, чтобы протащить провода насквозь для лучшей фиксации.
Шаг 9: Припаяйте большой коннектор
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FDF/XUFI/IDA2JHDA/FDFXUFIIDA2JHDA.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FPX/6POH/IDA2JHEG/FPX6POHIDA2JHEG.LARGE.jpg)
Припаяйте большой коннектор к левому верхнему углу платы. Подключите положительный провод от источника питания к самому дальнему контакту слева (положив плату так, чтобы коннектор был в левом верхнем углу). Подключите отрицательный провод источника питания к пину рядом с положительным контактом, который вы только что припаяли. Я использовал красный провод для положительных соединений, а синий для заземления.
Примечание: это можно использовать для питания микроконтроллера или другого аксессуара, а также вы можете использовать это в качестве источника питания, если вы не хотите использовать прилагаемые провода питания.
Шаг 10: Подключите входы ШИМ
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FHQ/FT3N/IDA2JHER/FHQFT3NIDA2JHER.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FP7/XARO/IDA2JHFV/FP7XAROIDA2JHFV.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FJL/N0MG/IDA2JHH7/FJLN0MGIDA2JHH7.LARGE.jpg)
Подключите резистор, подключенный к базе (пин 1) транзистора к одному из контактов большого коннектора. Сделайте то же самое для другого резистора, подключив его к оставшемуся контакту. Большой коннектор будет использоваться для входов/выходов. Подключите пин ШИМ к входным контактам ШИМ, которые вы только что припаяли, и используйте контакты питания в качестве входа или выхода для питания. Я использовал провод белого цвета для этих соединений.
Шаг 11: Подключение заземления
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F16/PT8P/IDA2JHHG/F16PT8PIDA2JHHG.LARGE.jpg)
Подключите два эмиттера транзисторов (пин 3) к земле. Подключите два катодных провода светодиодов к земле. Обрежьте выводы трансмиттера и светодиодов. Я использовал провод синего цвета для заземления.
Шаг 12: Подключите контакты двигателя к электропитанию
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FPU/F23L/IDA2JHIV/FPUF23LIDA2JHIV.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F8A/E9EQ/IDA2JHIJ/F8AE9EQIDA2JHIJ.LARGE.jpg)
Соедините положительный провод с ближайшим к серебряной полоске диода соединением. Руководствуйтесь для справки фотографией, так как эта часть может быть сложной. Сделайте это для обоих наборов коннекторов.
Шаг 13: Подключите контакты двигателя к коллектору транзистора
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FJR/6GLA/IDA2JHJZ/FJR6GLAIDA2JHJZ.LARGE.jpg)
Здесь нужно вспомнить пару резисторов. Выберите пин для подключения мотора и выясните, к какому транзистору подключен светодиод возле этого пина. После этого подсоедините провод оставшегося соединения к коллектору (пин 2) транзистора, к которому подключен светодиод. Обрежьте провод транзистора и повторите это для другого коннектора и транзистора. Используйте изображения для справки.
Шаг 14: Загрузите код
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FAB/ODVZ/IDA2JHK8/FABODVZIDA2JHK8.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/F8Y/TYWW/IDA2JHLB/F8YTYWWIDA2JHLB.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FA5/2R35/IDA2JKR1/FA52R35IDA2JKR1.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FKW/Q7FO/IDA2JKR3/FKWQ7FOIDA2JKR3.LARGE.jpg)
![](https://img.masterclub.online/gs/cdn.instructables.com/FOO/37S0/IDA2JKR4/FOO37S0IDA2JKR4.LARGE.jpg)
Теперь у вас есть простое устройство для контроля двигателя. Вы можете установить скорость двигателя, отправив команду аналогового ввода на базу транзистора. Загрузите в Ардуино образец кода, приведенный ниже. Поиграйте со значениями и кодом, чтобы вам было удобно контролировать скорость двигателя.
Чтобы использовать это с другими микроконтроллерами, убедитесь, что он имеет выход ШИМ и установите выход в соответствии с требуемой скоростью. Если вы не знаете, как это сделать, найдите образец кода для управления светодиодом и измените код по-своему. В принципе, вы можете представить себе это как контроль светодиода; устройство принимает сигнал широтно-импульсного регулятора и управляет двигателем с более высоким напряжением и током.
Файлы