Радио компоненти - символи на диаграмата. Как да четем обозначенията на радиокомпонентите на диаграмата? Ние управляваме стъпкови двигатели и DC двигатели, L298 и Raspberry Pi Примери за Arduino

Съдържание:

Начинаещите радиолюбители често се сблъскват с проблема с идентифицирането на радиокомпонентите на диаграмите и правилното четене на техните маркировки. Основната трудност се състои в големия брой имена на елементи, които са представени от транзистори, резистори, кондензатори, диоди и други части. Неговото практическо изпълнение и нормалната работа на готовия продукт до голяма степен зависят от това колко правилно се чете диаграмата.

Резистори

Резисторите включват радиокомпоненти, които имат строго определено съпротивление на електрическия ток, протичащ през тях. Тази функция е предназначена да намали тока във веригата. Например, за да накара лампата да свети по-слабо, захранването й се подава през резистор. Колкото по-високо е съпротивлението на резистора, толкова по-малко ще свети лампата. За постоянните резистори съпротивлението остава непроменено, докато променливите резистори могат да променят съпротивлението си от нула до максималната възможна стойност.

Всеки постоянен резистор има два основни параметъра - мощност и съпротивление. Стойността на мощността е посочена на диаграмата не с буквени или цифрови символи, а с помощта на специални линии. Самата мощност се определя по формулата: P = U x I, тоест равно на произведението на напрежение и ток. Този параметър е важен, тъй като конкретен резистор може да издържи само определена мощност. Ако тази стойност бъде превишена, елементът просто ще изгори, тъй като топлината се отделя по време на преминаването на тока през съпротивлението. Следователно на фигурата всяка линия, отбелязана на резистора, съответства на определена мощност.

Има и други начини за обозначаване на резистори в диаграми:

1. На електрическите схеми серийният номер е посочен в съответствие с местоположението (R1) и стойността на съпротивлението е равна на 12K. Буквата “K” е многократен префикс и означава 1000. Това означава, че 12K съответства на 12 000 ома или 12 килоома. Ако в маркировката присъства буквата „M“, това означава 12 000 000 ома или 12 мегаома.
2. При маркиране с букви и цифри буквените символи E, K и M съответстват на определени множество префикси. Така че буквата E = 1, K = 1000, M = 1000000. Декодирането на символите ще изглежда така: 15E - 15 Ohm; K15 - 0,15 Ohm - 150 Ohm; 1K5 - 1,5 kOhm; 15K - 15 kOhm; M15 - 0.15M - 150 kOhm; 1M2 - 1,5 mOhm; 15M - 15mOhm.
3. В този случай се използват само цифрови обозначения. Всеки включва три цифри. Първите две от тях съответстват на стойността, а третата - на множителя. Така факторите са: 0, 1, 2, 3 и 4. Те показват броя на нулите, добавени към базовата стойност. Например 150 - 15 Ohm; 151 - 150 ома; 152 - 1500 ома; 153 - 15000 ома; 154 - 120 000 ома.

Постоянни резистори

Името на постоянните резистори се свързва с тяхното номинално съпротивление, което остава непроменено през целия период на работа. Те се различават в зависимост от дизайна и материалите.

Телените елементи се състоят от метални жици. В някои случаи могат да се използват сплави с високо съпротивление. Основата за навиване на жицата е керамична рамка. Тези резистори имат висока номинална точност, но сериозен недостатък е наличието на голяма самоиндуктивност. При производството на филмови метални резистори метал с високо съпротивление се напръсква върху керамична основа. Поради своите качества такива елементи са най-широко използвани.

Конструкцията на въглеродните фиксирани резистори може да бъде филмова или обемна. В случая се използват качествата на графита като материал с високо съпротивление. Има и други резистори, например интегрални. Те се използват в специфични интегрални схеми, където използването на други елементи не е възможно.

Променливи резистори

Начинаещите радиолюбители често бъркат променлив резистор с променлив кондензатор, тъй като на външен вид те са много сходни един с друг. Те обаче имат напълно различни функции и има значителни разлики в начина, по който са представени на електрическите схеми.

Дизайнът на променлив резистор включва плъзгач, който се върти по резистивната повърхност. Основната му функция е да регулира параметрите, което се състои в промяна на вътрешното съпротивление до желаната стойност. На този принцип се основава работата на контрола на звука в аудио оборудване и други подобни устройства. Всички настройки се извършват чрез плавна промяна на напрежението и тока в електронните устройства.

Основният параметър на променливия резистор е неговото съпротивление, което може да варира в определени граници. Освен това има инсталирана мощност, която трябва да издържи. Всички видове резистори имат тези качества.

На вътрешните електрически схеми елементите от променлив тип са обозначени под формата на правоъгълник, върху който са маркирани два основни и един допълнителен терминал, разположени вертикално или минаващи през иконата диагонално.

В чужди диаграми правоъгълникът се заменя с крива линия, показваща допълнителен изход. До обозначението е английската буква R със серийния номер на конкретен елемент. До него е посочена стойността на номиналното съпротивление.

Свързване на резистори

В електрониката и електротехниката резисторните връзки често се използват в различни комбинации и конфигурации. За по-голяма яснота трябва да разгледате отделен участък от веригата със сериен, паралелен и.

При последователно свързване краят на един резистор е свързан с началото на следващия елемент. Така всички резистори са свързани един след друг и през тях протича общ ток с еднаква стойност. Между началната и крайната точка има само един път за протичане на тока. Тъй като броят на резисторите, свързани в обща верига, се увеличава, има съответно увеличение на общото съпротивление.

Една връзка се счита за паралелна, когато началните краища на всички резистори са комбинирани в една точка, а крайните изходи в друга точка. Токът протича през всеки отделен резистор. В резултат на паралелното свързване с увеличаване на броя на свързаните резистори се увеличава и броят на пътищата за протичане на ток. Общото съпротивление в такава секция намалява пропорционално на броя на свързаните резистори. То винаги ще бъде по-малко от съпротивлението на всеки паралелно свързан резистор.

Най-често в радиоелектрониката се използва смесена връзка, която е комбинация от паралелни и последователни опции.

В показаната диаграма резисторите R2 и R3 са свързани паралелно. Серийното свързване включва резистор R1, комбинация от R2 и R3 и резистор R4. За да се изчисли съпротивлението на такава връзка, цялата верига е разделена на няколко прости секции. След това стойностите на съпротивлението се сумират и се получава общият резултат.

полупроводници

Стандартният полупроводников диод се състои от два извода и един изправителен електрически преход. Всички елементи на системата са обединени в общ корпус от керамика, стъкло, метал или пластмаса. Една част от кристала се нарича емитер, поради високата концентрация на примеси, а другата част, с ниска концентрация, се нарича основа. Маркировката на полупроводниците върху диаграмите отразява техните конструктивни характеристики и технически характеристики.

Германий или силиций се използват за производство на полупроводници. В първия случай е възможно да се постигне по-висок коефициент на предаване. Елементите, изработени от германий, се характеризират с повишена проводимост, за която е достатъчно дори ниско напрежение.

В зависимост от конструкцията полупроводниците биват точкови и планарни, а по технологични характеристики токоизправителни, импулсни и универсални.

Кондензатори

Кондензаторът е система, която включва два или повече електрода, направени под формата на плочи - плочи. Те са разделени от диелектрик, който е много по-тънък от пластините на кондензатора. Цялото устройство има взаимен капацитет и има способността да съхранява електрически заряд. В най-простата диаграма кондензаторът е представен под формата на две успоредни метални пластини, разделени от някакъв вид диелектричен материал.

На електрическата схема, до изображението на кондензатора, номиналният му капацитет е посочен в микрофаради (μF) или пикофаради (pF). При обозначаване на електролитни и високоволтови кондензатори след номиналния капацитет се посочва стойността на максималното работно напрежение, измерено във волтове (V) или киловолти (kV).

Променливи кондензатори

За обозначаване на кондензатори с променлив капацитет се използват два успоредни сегмента, които се пресичат с наклонена стрелка. Подвижните плочи, свързани в определена точка на веригата, са изобразени като къса дъга. До него има обозначение за минимален и максимален капацитет. Блок от кондензатори, състоящ се от няколко секции, се комбинира с помощта на пунктирана линия, пресичаща знаците за настройка (стрелки).

Обозначението на тримерния кондензатор включва наклонена линия с тире в края вместо стрелка. Роторът изглежда като къса дъга. Други елементи - термични кондензатори - са обозначени с буквите SK. В графичното му представяне до знака за нелинейно регулиране се поставя символ за температура.

Постоянни кондензатори

Графичните символи за кондензатори с постоянен капацитет са широко използвани. Те са изобразени като два успоредни сегмента и изводи от средата на всеки от тях. До иконата се поставя буквата C, след нея - серийният номер на елемента и с малък интервал цифрово обозначение на номиналния капацитет.

Когато се използва кондензатор с във верига, вместо серийния му номер се поставя звездичка. Стойността на номиналното напрежение е посочена само за вериги с високо напрежение. Това важи за всички кондензатори, с изключение на електролитните. Цифровият символ за напрежение се поставя след обозначението на капацитета.

Свързването на много електролитни кондензатори изисква правилен поляритет. В диаграмите се използва знак „+“ или тесен правоъгълник за обозначаване на положително покритие. При липса на полярност, тесни правоъгълници маркират двете плочи.

Диоди и ценерови диоди

Диодите са най-простите полупроводникови устройства, които работят на базата на преход електрон-дупка, известен като pn преход. Свойството на еднопосочна проводимост е ясно предадено в графични символи. Стандартен диод е изобразен като триъгълник, символизиращ анода. Върхът на триъгълника показва посоката на проводимостта и граничи с напречната линия, показваща катода. Цялото изображение е пресечено в центъра от линия на електрическа верига.

Използва се буквеното означение VD. Той показва не само отделни елементи, но и цели групи, например . Типът на конкретен диод е посочен до неговото обозначение на позицията.

Основният символ се използва и за обозначаване на ценерови диоди, които са полупроводникови диоди със специални свойства. Катодът има къс ход, насочен към триъгълника, символизиращ анода. Този ход е позициониран непроменен, независимо от позицията на иконата на ценеровия диод на електрическата схема.

Транзистори

Повечето електронни компоненти имат само два терминала. Елементи като транзистори обаче са оборудвани с три терминала. Техните дизайни се предлагат в различни видове, форми и размери. Техните общи принципи на работа са еднакви, а незначителните разлики са свързани с техническите характеристики на конкретен елемент.

Транзисторите се използват предимно като електронни ключове за включване и изключване на различни устройства. Основното удобство на такива устройства е възможността за превключване на високо напрежение с помощта на източник на ниско напрежение.

По своята същност всеки транзистор е полупроводниково устройство, с помощта на което се генерират, усилват и преобразуват електрически трептения. Най-разпространени са биполярните транзистори с еднаква електропроводимост на емитер и колектор.

На диаграмите те са обозначени с буквения код VT. Графичното изображение е късо тире с линия, излизаща от средата му. Този символ показва основата. Две наклонени линии са начертани към краищата му под ъгъл 60 0, показващи емитера и колектора.

Електрическата проводимост на основата зависи от посоката на стрелката на излъчвателя. Ако е насочена към основата, то електропроводимостта на емитера е p, а тази на основата е n. Когато стрелката е насочена в обратна посока, емитерът и основата променят своята електрическа проводимост на противоположна стойност. Познаването на електрическата проводимост е необходимо за правилното свързване на транзистора към източника на захранване.

За да стане по-ясно обозначението на диаграмите на радиокомпонентите на транзистора, то се поставя в кръг, обозначаващ корпуса. В някои случаи към един от изводите на елемента е свързан метален корпус. Такова място на диаграмата се показва като точка, поставена там, където щифтът се пресича със символа на корпуса. Ако има отделен терминал на кутията, тогава линията, обозначаваща терминала, може да бъде свързана с кръг без точка. В близост до позиционното обозначение на транзистора е посочен неговият тип, което може значително да увеличи информационното съдържание на веригата.

Буквени означения на диаграми на радиокомпоненти

Основно обозначение	Име на предмета	Допълнително обозначение	Тип устройство
	устройство		Регулатор на ток
			Релеен блок
			устройство
	Конвертори		Говорител
			Термичен сензор
			Фотоклетка
			Микрофон
			Вдигни
	Кондензатори		Захранваща кондензаторна банка
			Зареждащ кондензаторен блок
	Интегрални схеми, микровъзли		IC аналог
			Цифрова ИС, логически елемент
	Елементите са различни		Термичен електрически нагревател
			Осветителна лампа
	Отводители, предпазители, защитни устройства		Дискретен мигнотоков защитен елемент
			Същото и за инерционния ток
			предпазител
			Разрядник
	Генератори, захранвания		Батерия
			Синхронен компенсатор
			Възбудител на генератор
	Индикаторни и сигнални устройства		Звуково алармено устройство
			Индикатор
			Устройство за светлинна сигнализация
			Сигнално табло
			Сигнална лампа със зелено стъкло
			Сигнална лампа с червена леща
			Сигнална лампа с бяло стъкло
			Йонни и полупроводникови индикатори
	Релета, контактори, стартери		Токово реле
			Индикаторно реле
			Електротермично реле
			Контактор, магнитен стартер
			Реле за време
			Реле за напрежение
			Активирайте командното реле
			Реле за команди за изключване
			Междинно реле
	Индуктори, дросели		Управление на луминесцентно осветление
			Действие Времемер, часовник
			Волтметър
			Ватметър
	Силови ключове и разединители		Автоматично превключване
	Резистори		Термистор
			Потенциометър
			Измервателен шунт
			Варистор
	Комутационни устройства в управляващи, сигнални и измервателни вериги		Превключете или превключете
			Превключвател с бутон
			Автоматично превключване
	Автотрансформатори		Настоящ трансформатор
			Трансформатори на напрежение
	Конвертори		Модулатор
			Демодулатор
			захранващ блок
			Честотен преобразувател
	Електровакуумни и полупроводникови прибори		Диод, ценеров диод
			Електровакуумно устройство
			Транзистор
			Тиристор
	Контактни съединители		Токоприемник
			Високочестотен конектор
	Механични устройства с електромагнитно задвижване		Електромагнит
			Електромагнитна ключалка

Електронните трансформатори заменят обемистите трансформатори със стоманена сърцевина. Самият електронен трансформатор, за разлика от класическия, е цяло устройство - преобразувател на напрежение.

Такива преобразуватели се използват в осветлението за захранване на 12-волтови халогенни лампи. Ако сте ремонтирали полилеи с дистанционно управление, вероятно сте ги срещали.

Ето схема на електронен трансформатор ДЖИНДЕЛ(модел GET-03) със защита от късо съединение.

Основните силови елементи на веригата са n-p-n транзистори MJE13009, които са свързани по полумостовата схема. Те работят в противофаза при честота 30 - 35 kHz. През тях се изпомпва цялата мощност, подадена към товара - халогенни лампи EL1...EL5. Диодите VD7 и VD8 са необходими за защита на транзистори V1 и V2 от обратно напрежение. За стартиране на веригата е необходим симетричен динистор (известен още като диак).

На транзистор V3 ( 2N5551) и елементи VD6, C9, R9 - R11, на изхода е реализирана верига за защита от късо съединение ( защита от късо съединение).

Ако възникне късо съединение в изходната верига, увеличеният ток, протичащ през резистора R8, ще накара транзистора V3 да работи. Транзисторът ще се отвори и ще блокира работата на динистора DB3, който стартира веригата.

Резисторът R11 и електролитният кондензатор C9 предотвратяват фалшивото задействане на защитата, когато лампите са включени. Когато лампите са включени, нишките са студени, така че преобразувателят произвежда значителен ток в началото на стартирането.

За коригиране на мрежовото напрежение 220V се използва класическа мостова схема от 1,5-ампера диоди 1N5399.

Индуктор L2 се използва като понижаващ трансформатор. Заема почти половината от пространството на печатната платка на конвертора.

Поради вътрешната му структура не се препоръчва електронният трансформатор да се включва без товар. Следователно минималната мощност на свързания товар е 35 - 40 вата. Диапазонът на работната мощност обикновено е посочен върху тялото на продукта. Например, на тялото на електронния трансформатор на първата снимка е посочен диапазонът на изходната мощност: 35 - 120 вата. Минималната му мощност на натоварване е 35 вата.

По-добре е да свържете халогенни лампи EL1...EL5 (товар) към електронен трансформатор с проводници не по-дълги от 3 метра. Тъй като значителен ток протича през свързващите проводници, дългите проводници увеличават общото съпротивление във веригата. Следователно лампите, разположени по-далеч, ще светят по-слабо от тези, разположени по-близо.

Също така си струва да се има предвид, че съпротивлението на дългите проводници допринася за тяхното нагряване поради преминаването на значителен ток.

Също така си струва да се отбележи, че поради своята простота електронните трансформатори са източници на високочестотни смущения в мрежата. Обикновено на входа на такива устройства се поставя филтър за блокиране на смущения. Както можем да видим от диаграмата, електронните трансформатори за халогенни лампи нямат такива филтри. Но в компютърните захранвания, които също се сглобяват с помощта на полумостова схема и с по-сложен главен осцилатор, обикновено се монтира такъв филтър.

В тази статия ще разгледаме по-отблизо как работи H-мостът, който се използва за управление на нисковолтови постояннотокови двигатели. Като пример ще използваме интегралната схема L298, която е популярна сред ентусиастите по роботика. Но първо, от просто към сложно.

H-мост на механични превключватели

Посоката на въртене на вала на DC мотор зависи от полярността на захранването. За да променим този поляритет, без да свързваме отново захранването, можем да използваме 4 превключвателя, както е показано на следващата фигура.

Този тип връзка е известен като "H Bridge" - поради формата на веригата, която прилича на буквата "H". Тази схема на свързване на двигателя има много интересни свойства, които ще опишем в тази статия.

Ако затворим горния ляв и долния десен превключватели, моторът ще бъде свързан отдясно към минус и отляво към плюс. В резултат на това той ще се върти в една посока (текущият път е обозначен с червени линии и стрелки).

Ако затворим горния десен и долния ляв превключватели, моторът ще бъде свързан отдясно към положителен, а отляво към отрицателен. В този случай двигателят ще се върти в обратна посока.

Тази верига за управление има един съществен недостатък: ако двата ключа отляво или двата ключа отдясно са затворени едновременно, захранването ще бъде късо, така че тази ситуация трябва да се избягва.

Интересното за следната схема е, че като използваме само двата горни или долни превключвателя, премахваме захранването от двигателя, което кара двигателя да спре.

Разбира се, H-мост, направен изцяло от дерайльори, не е много гъвкав. Дадохме този пример само за да обясним по прост и нагледен начин принципа на действие на H-моста.

Но ако заменим механичните ключове с електронни ключове, дизайнът ще бъде по-интересен, тъй като в този случай електронните ключове могат да се активират от логически схеми, например микроконтролер.

Транзисторен H-мост

За да създадете електронен H-мост върху транзистори, можете да използвате както NPN, така и PNP транзистори. Могат да се използват и полеви транзистори. Ще разгледаме версията с NPN транзистор, защото това е решението, използвано в чипа L298, който ще видим по-късно.

Транзисторът е електронен компонент, чиято работа може да бъде сложна за описване, но по отношение на нашия Н-мост работата му е лесна за анализ, тъй като работи само в две състояния (прекъсване и насищане).

Можем да мислим за транзистора просто като за електронен превключвател, който е затворен, когато основата (b) е 0 V и отворен, когато основата е положителна.

Добре, заменихме механичните превключватели с транзисторни. Сега се нуждаем от контролен блок, който ще управлява нашите четири транзистора. За целта ще използваме логически елементи от типа „И“.

Логика за управление на H-мост

И вратата е съставена от интегрирани електронни компоненти и без да знаем какво има вътре в нея, можем да мислим за нея като за вид "черна кутия", която има два входа и един изход. Таблицата на истината ни показва 4 възможни комбинации от входни сигнали и съответния им изходен сигнал.

Виждаме, че само когато и двата входа имат положителен сигнал (логическа единица), на изхода се появява логическа единица. Във всички останали случаи изходът ще бъде логическа нула (0V).

В допълнение към този AND gate, нашият H-мост ще се нуждае от друг тип AND gate, където можем да видим малък кръг на един от неговите входове. Това все още е същият логически елемент "И", но с един инвертиращ (обърнат) вход. В този случай таблицата на истината ще бъде малко по-различна.

Ако комбинираме тези два вида елементи "И" с два електронни превключвателя, както е показано на следващата фигура, тогава състоянието на изхода "Х" може да бъде в три състояния: отворено, положително или отрицателно. Това ще зависи от логическото състояние на двата входа. Този тип изход е известен като "Three-State Output" и се използва широко в цифровата електроника.

Сега да видим как ще работи нашият пример. Когато входът ENA (разрешаване) е 0 V, независимо от състоянието на вход A, изходът X ще бъде отворен, тъй като изходите на двата порта И ще бъдат 0 V, и следователно двата ключа също ще бъдат отворени.

Когато подадем напрежение към входа ENA, един от двата превключвателя ще бъде затворен в зависимост от сигнала на вход "A": високо ниво на вход "A" ще свърже изход "X" към положителен, ниско ниво на вход " A" ще свърже изход "X" "към минус захранването.

Така изградихме едно от двете разклонения на моста „H”. Сега нека да преминем към разглеждане на работата на пълен мост.

Работа с пълен H-мост

Чрез добавяне на идентична верига за втория клон на H-моста, получаваме пълен мост, към който двигателят вече може да бъде свързан.

Имайте предвид, че входът за разрешаване (ENA) е свързан към двата крака на моста, докато другите два входа (In1 и In2) са независими. За яснота на схемата не посочихме защитните съпротивления в базите на транзисторите.

Когато ENA е 0 V, тогава всички изходи на логическа врата също са 0 V и следователно транзисторите са затворени и моторът не се върти. Ако се подаде положителен сигнал към входа ENA и има 0V на входовете IN1 и IN2, тогава елементите "B" и "D" ще бъдат активирани. В това състояние и двата входа на двигателя ще бъдат заземени и двигателят също няма да се върти.

Ако подадем положителен сигнал към IN1, докато IN2 е 0V, тогава логическият елемент “A” ще бъде активиран заедно с елемент “D”, а “B” и “C” ще бъдат забранени. В резултат на това двигателят ще получи плюс мощност от транзистора, свързан към елемент „A“ и минус мощност от транзистора, свързан към елемент „D“. Моторът ще започне да се върти в една посока.

Ако обърнем (преобърнем) сигналите на входовете IN1 и IN2, тогава в този случай логическите елементи “C” и “B” се активират, а “A” и “D” се забраняват. Резултатът от това е, че моторът ще получи положителна мощност от транзистора, свързан към “C” и отрицателна мощност от транзистора, свързан към “B”. Моторът ще започне да се върти в обратна посока.

Ако има положителен сигнал на входовете IN1 и IN2, тогава активните елементи със съответните транзистори ще бъдат “A” и “C”, докато двата изхода на двигателя ще бъдат свързани към захранването положително.

H-мост на драйвер L298

Сега нека да разгледаме работата на чипа L298. Фигурата показва блокова схема на драйвера L298, който има два еднакви Н-моста и ви позволява да управлявате два двигателя с постоянен ток (DC).

Както виждаме, отрицателната част на мостовете не е директно свързана със земята, но е налична на щифт 1 за моста отляво и на щифт 15 за моста отдясно. Чрез добавяне на много малко съпротивление (шунт) между тези щифтове и земята (RSA и RSB), можем да измерим консумацията на ток на всеки мост с помощта на електронна схема, която може да измери спада на напрежението при "SENS A" и "SENS B" точки.

Това може да бъде полезно за регулиране на тока на двигателя (използвайки ШИМ) или просто за активиране на защитна система в случай, че двигателят спре (в който случай неговата консумация на ток се увеличава значително).

Защитен диод за индуктивни товари

Всеки двигател съдържа жична намотка (намотка) и следователно, в процеса на управление на двигателя, на клемите му възниква вълна от самоиндукционна ЕМП, която може да повреди мостовите транзистори.

За да решите този проблем, можете да използвате бързи диоди тип Shottky или, ако нашите двигатели не са особено мощни, просто обикновени изправителни диоди като 1N4007. Трябва да се има предвид, че изходите на моста променят полярността си по време на управление на двигателя, така че е необходимо да се използват четири диода вместо един.

Защо имаме нужда от двигателни драйвери и H-мостове по-специално?

След като са се научили да „скачат“ щифтове и да светят светодиоди, феновете и ентусиастите на Arduino искат нещо повече, нещо по-мощно, например да се научат да управляват двигатели. Невъзможно е директно да се свърже моторът към микроконтролера, тъй като типичните токове на щифтовете на контролера са няколко милиампера, а за двигатели, дори и играчки, броят е десетки и стотици милиампера, до няколко ампера. Същото нещо и с напрежението: микроконтролерът работи с напрежение до 5 V, а двигателите се предлагат в различни напрежения.

Този преглед е само за захранване на четкови DC двигатели; за стъпкови двигатели е по-добре да използвате специализирани драйвери за стъпкови двигатели, а безчетковите двигатели имат свои собствени драйвери; те са несъвместими с четковите двигатели. Имайте предвид, че в рускоезичната литература има известно терминологично объркване - драйверите на двигателя се наричат ​​както „хардуерни“ модули, така и кодови фрагменти, функции, отговорни за работата с тези „хардуерни“ драйвери. Под „драйвер“ имаме предвид модул, който е свързан от една страна към микроконтролер (например към платка Arduino), а от друга към двигателя. Този „преобразувател“ на логическите сигнали на контролера в изходно напрежение за захранване на двигателя е „драйверът“ на двигателя и по-специално нашия драйвер L9110S.

Принцип на действие на двойноз- базиран на мостЛ9110 С

H - мост (да се чете "аш-мост") - електронен модул, аналогичен на превключвател, обикновено използван за захранване на постояннотокови двигатели и стъпкови двигатели, въпреки че по-специализирани модули обикновено се използват за стъпкови двигатели. Означава се с "H", защото електрическата схема на H-мост прилича на буквата H.

„Пръчката“ H има DC мотор. Ако затворите контактите S1 и S4, двигателят ще се върти в една посока, отляво ще има нула (S1), отдясно + напрежение (S4). Ако затворите контактите S2 и S3, тогава на десния контакт на двигателя ще има нула (S3), а на левия + мощност (S1), двигателят ще се върти в другата посока. Мостът е чип L9110 със защита срещу преминаващи токове: при превключване първо се отварят контактите и едва след известно време се затварят други контакти. На платката има два чипа L9110, така че една платка може да управлява два DC консуматора: двигатели, соленоиди, светодиоди, каквото и да е, или един стъпков двигател с две намотки (такива стъпкови двигатели се наричат ​​двуфазни биполярни).

Бордови елементи

Дъската е малка, има няколко елемента:

1. Свързване на двигателя A
2. Конектор B за свързване на мотора
3. Мотор A H-мост чип
4. Мотор B H-мост чип
5. Щифтове за захранване и управление

Връзка

Мотор A и Мотор B -два изхода за свързване на товар, ток не повече от 0,8 A; V-1A -сигнал “Мотор Б напред”; В 1Б-сигнал “Мотор Б реверс”; Земя (GND)- трябва да се свърже към масата на микроконтролера и захранването на двигателя.; Хранене (VCC) -захранване на двигателя (не повече от 12 V); А-1А -сигнал "Мотор А напред"; А-1Б-Сигнал "Мотор А назад". Сигналите на щифтовете управляват напрежението на изходите за свързване на двигатели:

За да контролираме плавно изходното напрежение, ние прилагаме не само HIGH, но и модулиран с широчина на импулса (PWM) сигнал. Всички щифтове на Arduino, маркирани с ~, могат да дадат ШИМ изход с командата analogWrite(n,P), където n е номерът на щифта (в Arduino Nano и Uno те са съответно 3,5-6 и 9-11). Когато използвате тези щифтове за PWM сигнал, трябва да използвате таймери 0 (щифтове 5 и 6), таймер 1 (щифтове 9 и 10) и таймер 2 (щифтове 3 и 11). Факт е, че някои библиотечни функции могат да използват едни и същи таймери - тогава ще има конфликт. Като цяло е достатъчно да знаете, че пин 3 е свързан към вход A-1B, а пин 5 към вход A1-A, командата digitalWrite(3,127) ще достави 50% от напрежението към двигателя в посока напред.

Пример за употреба

Управление на робота: количка с фар (бял LED) и светлина за заден ход (червен LED). Програмата е посочена по-долу и описва цикличното движение на количката: напред-стоп-назад-стоп. Всички важни стъпки в програмата са коментирани.

Моторът е свързан към клемите на МОТОР A, светодиодите са свързани към изхода на МОТОР B. Роботът се придвижва TIME напред, като включва белия светодиод. Следва времето TIME с полусветещи бели светодиоди. След това се връща обратно, включвайки червените светодиоди. Следва отново TIME, включвайки червения и след това белия светодиод на половин яркост. // L9110S двигателен драйвер // от Dr.S // уебсайт // дефинираме кои портове ще използваме за управление на мотора и светодиодите #define FORWARD 3 #define BACK 5 #define WHITE_LIGHT 6 #define RED_LIGHT 9 #define LEDOUT 13 #define ВРЕМЕ 5000 unsigned char Forward_Speed ​​​​= 200; unsigned char Back_Speed ​​​​= 160; unsigned char White_Light = 210; unsigned char Red_Light = 220; void setup() ( // деклариране на щифтовете за управление на моста като изходи: pinMode(НАПРЕД, ИЗХОД); pinMode(НАЗАД, ИЗХОД); pinMode(WHITE_LIGHT, ИЗХОД); pinMode(RED_LIGHT, ИЗХОД); pinMode(LEDOUT, ИЗХОД); ) // цикълът се изпълнява отново и отново завинаги: void loop() ( // Роботът се движи напред за време TIME analogWrite(WHITE_LIGHT, White_Light); // Включете белите LED "фарове" analogWrite(RED_LIGHT, 0); analogWrite (НАПРЕД, Forward_Speed); // Роботът отиде напред analogWrite(BACK, 0); delay(TIME); // и изчакайте малко // Роботът включва „фаровете“ до половината от нормалната яркост и стои analogWrite( WHITE_LIGHT, White_Light / 2); // Включете белите LED "фарове" като светлини за паркиране analogWrite(RED_LIGHT, 0); analogWrite(FORWARD, 0); // Роботът стои analogWrite(BACK, 0); delay(TIME ); // и изчакайте малко // Роботът включва червените светодиоди за "заден ход" и тръгва назад analogWrite(WHITE_LIGHT, 0); // Включете белите LED "фарове" като светлини за паркиране analogWrite(RED_LIGHT, Red_Light); analogWrite (НАПРЕД, 0); analogWrite(НАЗАД, Back_Speed); // Роботът се връща назад delay(TIME); // и изчакайте малко // Роботът включва последователно червени и бели светодиоди и стои analogWrite(WHITE_LIGHT, 0); analogWrite(RED_LIGHT, Red_Light / 2); // Включете червения светодиод като светлини за паркиране analogWrite(FORWARD, 0); analogWrite(НАЗАД, 0); // Роботът струва delay(TIME / 2); // и изчакайте малко analogWrite(WHITE_LIGHT, White_Light / 2); // Включете белите LED "фарове" като светлини за паркиране analogWrite(RED_LIGHT, 0); забавяне (ВРЕМЕ / 2); // и изчакайте малко)

Схематична диаграма

Спецификации на модула

• Два независими изхода, до 800 mA всеки
• Максимален капацитет на претоварване 1,2 A
• Захранващо напрежение от 2,5 до 12 V
• Логически нива, съвместими с 3.3 и 5 V логика
• Работен диапазон от 0 °C до 80 °C