Die Verbindung eines Gleichstrommotors mit dem Mikrocontroller ist in vielen Industrie- und Roboteranwendungen ein sehr wichtiges Konzept. Durch die Verbindung des Gleichstrommotors mit dem Mikrocontroller können wir die Richtung des Motors und die Drehzahl des Motors steuern. Dieser Artikel beschreibt Sie, Drehzahlregelung des Gleichstrommotors mit dem Mikrocontroller 8051 mit Hilfe des Bluetooth Android Controllers. Das Blockschaltbild ist unten dargestellt.
Blockdiagramm der Drehzahlregelung des Gleichstrommotors durch Android-Anwendung
Drehzahlregelung des Gleichstrommotors durch Android-Anwendung
Drehzahlregelung des Gleichstrommotors mit Android Mobile hat viele Anwendungen wie Industrieanwendungen, Rolltreppen, Aufzüge, Roboteranwendungen und Sicherheitssystemanwendungen. Der Benutzer muss eine Android-Anwendung auf seinem Android-Smartphone installieren.
Der Benutzer kann Anweisungen senden, um die Drehzahl des Gleichstrommotors zu steuern. Die drahtlose Bluetooth-Kommunikation wird verwendet, um Befehle an den Benutzer und den Controller zu senden. Die wichtigsten Hardwarekomponenten der Schaltung sind der 8051-Mikrocontroller, der Motortreiber L293D IC, der Gleichstrommotor, das Bluetooth-Modul und das Android-Smartphone.
Bitte beziehen Sie sich auf diesen Link, um mehr darüber zu erfahren 8051 Geschichte und Grundlagen des Mikrocontrollers
Der maximale Ausgangsstrom des Mikrocontroller-Pins beträgt 15 mA bei 5 V, macht jedoch den Gleichstrommotor nicht funktionsfähig, und selbst die vom Motor erzeugte Gegen-EMK (elektromotorische Kraft) kann den Mikrocontroller beschädigen.
Daher ist es nicht sinnvoll, den Gleichstrommotor direkt an den Mikrocontroller anzuschließen. So wird die Motortreiberschaltung (L293D IC) verwendet Schnittstelle Gleichstrommotor und Mikrocontroller .
Motortreiber (L293D)
L293D ist eine integrierte IC-Schaltung (IC) mit zwei H-Brücken-Motortreibern. Motortreiber wirken als Stromverstärker, da sie ein Niedrigstromsteuersignal aufnehmen und ein Hochstromsignal liefern. Dieses höhere Stromsignal wird zum Antreiben der Motoren verwendet. L293D enthält zwei eingebaute H-Brückentreiberschaltungen . In der üblichen Betriebsart können zwei Gleichstrommotoren gleichzeitig in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung angetrieben werden. Der Motorbetrieb von zwei Motoren kann durch Eingangslogik an den Pins 2 & 7 und 10 & 15 gesteuert werden.
Die Eingangslogik 00 oder 11 stoppt den entsprechenden Motor. Die Logik 01 und 10 drehen sie im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn. Die Aktivierungsstifte 1 und 9 (entsprechend den beiden Motoren) müssen hoch sein, damit die Motoren ihren Betrieb aufnehmen können. Wenn ein Freigabeeingang hoch ist, wird der zugehörige Treiber aktiviert.
Infolgedessen werden die Ausgänge aktiv und arbeiten in Phase mit ihren Eingängen. In ähnlicher Weise ist dieser Treiber deaktiviert, wenn der Freigabeeingang niedrig ist, und seine Ausgänge sind ausgeschaltet und befinden sich im hochohmigen Zustand. Das Pin-Diagramm und die interne Struktur des L293D-IC sind unten dargestellt.
Pin-Diagramm und interne Struktur des L293D-IC
Was ist Android?
Das Android-Betriebssystem Es basiert auf Linux und wurde hauptsächlich für mobile Touchscreen-Geräte wie Smartphones und Tablet-Computer entwickelt. Eines der derzeit am häufigsten verwendeten mobilen Betriebssysteme ist Android. Das Android ist eine Software, die 2003 in Palo Alto in Kalifornien gegründet wurde.
Android Mobile
Das Android ist ein leistungsstarkes Betriebssystem und unterstützt eine Vielzahl von Anwendungen in Smartphones. Diese Anwendungen sind für die Benutzer komfortabler und fortschrittlicher. Die Hardware, die Android-Software unterstützt, basiert auf ARM-Architekturplattform .
Das Android ist ein Open-Source-Betriebssystem, das bedeutet, dass es kostenlos ist und jeder es verwenden kann. Das Android hat Millionen von Apps zur Verfügung, die Ihnen helfen können, Ihr Leben auf die eine oder andere Weise zu verwalten, und es ist zu geringen Kosten auf dem Markt erhältlich, aus diesem Grund ist Android sehr beliebt.
Schematische Darstellung Erläuterung der Drehzahlregelung des Gleichstrommotors
Das schematische Diagramm des Drehzahlregelkreises des Gleichstrommotors und die Erklärung des Betriebs sind unten angegeben.
Schematische Darstellung
Die Schaltung verwendet eine Standardstromversorgung, die aus einem Abwärtstransformator von 230 V auf 12 V und 4 Dioden besteht, die einen Brückengleichrichter bilden, der pulsierenden Gleichstrom liefert, der dann von einem gefiltert wird Elektrolytkondensator von etwa 470 uF bis 1000 uF.
Da der gefilterte Gleichstrom nicht geregelt ist, wird der IC LM7805 verwendet, um eine 5-V-Gleichstromkonstante an seinem Pin Nr. 3 zu erhalten. Der geregelte 5-V-Gleichstrom wird durch einen kleinen Elektrolytkondensator von 10 uF weiter auf jedes von der Schaltung erzeugte Rauschen gefiltert.
Das Steuersignal vom Android-Gerät wird über Bluetooth gesendet. Dieses Signal wird mit Hilfe des Senders und Empfängers beider Geräte an den Mikrocontroller übermittelt. Dieses Signal wird durch einen einzelnen Buchstaben gekennzeichnet, der die Geschwindigkeit und Richtung des Motors steuert.
Wie steuere ich die Drehzahl des Gleichstrommotors? In diesem Projekt besteht das Hauptarbeitsprinzip darin, dass die PWM-Impulse vom programmierten Mikrocontroller erzeugt werden, um Pin 1 von L293D zum Erhöhen und Verringern des Tastverhältnisses von Impulsen zu ermöglichen. Diese Arbeitsimpulse können dazu führen, dass der Gleichstrommotor mit einer bestimmten Drehzahl in die richtige Richtung angetrieben wird.
Pulsweitenmodulation
Pulsweitenmodulation wird über den Ausgang eines Mikrocontrollers erreicht, der ordnungsgemäß so programmiert ist, dass er Daten aufnimmt, die von einem an ihn angeschlossenen Bluetooth-Gerät empfangen werden. Ein Bluetooth-Modul ist ordnungsgemäß mit dem Mikrocontroller für den bidirektionalen Datenfluss verbunden, während das Programm zur Entwicklung der PWM-Impulse ausgeführt wird.
Die Android-Anwendung von jedem Smartphone aus kommuniziert über das integrierte Bluetooth des Telefons mit dem Bluetooth-Modul, das für den erforderlichen Betrieb mit dem Mikrocontroller verbunden ist. Das Tastverhältnis der Pulsweitenmodulation ist unten gezeigt.
PWM-Arbeitszyklus
Die Aufwärts-Touch-Taste auf dem Smartphone, auf dem das Android-Programm ausgeführt wird, dient zum Erhöhen des Einschaltzeit-Arbeitszyklus des PWM, während die Abwärts-Touch-Taste zum Verringern des Arbeitszyklus dient.
Android-Anwendung für DC Motor Speed Control
Das Gleichspannungs Motor Läuft durch den Motortreiber-IC L293D mit variierendem Arbeitszyklus, damit Pin-1 von L293D zur Geschwindigkeitsregelung vom Mikrocontroller gespeist werden kann. Die an den Mikrocontroller angeschlossenen LCD-Datenstifte zeigen den Prozentsatz der Drehzahl an, mit der der Motor läuft.
Daher ist die Drehzahlregelung des Gleichstrommotors mithilfe einer Android-Anwendung eine kostengünstige, praktische und sicherste Möglichkeit, Energie zu sparen. Eine einfache PWM-Technik (Pulse Width Modulation) kann verwendet werden, um die Drehzahl des Motors zu steuern. Das Tastverhältnis der Welle steuert ihre Drehzahl. Durch Vertauschen der Ausgangsanschlüsse wird die Richtung des Motors effektiv geändert.
Bei Fragen zu diesem Artikel geben Sie bitte Ihre wertvollen Vorschläge, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage für Sie, was sind die Anwendungen der DC-Motor-Schnittstelle zu einem Mikrocontroller?
