Gränssnitt DC-motor till mikrokontrollern är ett mycket viktigt koncept i många industriella och robotapplikationer. Genom att ansluta likströmsmotor till mikrokontrollern kan vi styra motorns riktning, styra motorns hastighet. Den här artikeln beskriver dig, Hastighetskontroll av likströmsmotor med 8051microcontroller med hjälp av Bluetooth Android-kontroller. Blockdiagrammet visas nedan.
Blockdiagram över hastighetskontroll av DC-motor med Android-applikation
Hastighetskontroll av DC-motor med Android-applikation
Hastighetskontroll av likströmsmotor med Android-mobil har många applikationer som industriella applikationer, rulltrappor, hissar, robotapplikationer och applikationer för säkerhetssystem. Användaren måste installera en Android-applikation på sin Android-smartphone.
Användaren kan skicka vägbeskrivning för att kontrollera DC-motorns hastighet. Trådlös Bluetooth-kommunikation används för att skicka kommandon till användaren och styrenheten. De viktigaste hårdvarukomponenterna i kretsen är 8051 Microcontroller, motor driver L293D IC, DC-motor, Bluetooth-modul och Android-smartphone.
Se den här länken om du vill veta mer om 8051 Microcontroller History and Basics
Microcontroller-stiftets maximala utström är 15mA vid 5V, men det gör inte DC-motorns funktion och till och med den bakre EMF (elektromotivkraft) som produceras av motorn kan skada mikrokontrollern.
Därför är det inte värt att ansluta likströmsmotor direkt till mikrokontrollern. Så motordrivkretsen (L293D IC) är van vid gränssnitt DC-motor och mikrokontrollern .
Motordrivrutin (L293D)
L293D är en integrerad krets (IC) med dubbla H-bryggardrivrutiner. Motordrivrutiner fungerar som strömförstärkare eftersom de tar en lågströmstyrsignal och ger en högre strömsignal. Denna signal med högre ström används för att driva motorerna. L293D innehåller två inbyggda H-bridge-drivkretsar . I sitt vanliga driftsätt kan två likströmsmotorer drivas samtidigt, både i framåt och bakåt. Motorns drift av två motorer kan styras med ingångslogik vid stift 2 & 7 och 10 & 15.
Ingångslogiken 00 eller 11 stoppar motsvarande motor. Logic 01 och 10 roterar den medurs respektive moturs. Aktivera stift 1 och 9 (motsvarande de två motorerna) måste vara höga för att motorerna ska kunna börja fungera. När en aktiveringsingång är hög blir den associerade drivrutinen aktiverad.
Som ett resultat blir utgångarna aktiva och arbetar i fas med sina ingångar. På samma sätt, när aktiveringsingången är låg, är den drivrutinen inaktiverad och deras utgångar är av och i högimpedansläge. Stiftdiagrammet och den interna strukturen för L293D IC visas nedan.
Stiftdiagram och intern struktur för L293D IC
Vad är Android?
De Android-operativsystem fungerar baserat på Linux, det är främst utformat för mobila enheter med pekskärm som smarttelefoner och surfplattor. Ett av de mest använda mobila operativsystemen idag är Android. Android är programvara som grundades i Palo Alto i Kalifornien 2003.
Android Mobile
Android är ett kraftfullt operativsystem och det stöder ett stort antal applikationer i smartphones. Dessa applikationer är mer bekväma och avancerade för användarna. Maskinvaran som stöder Android-programvara är baserad på ARM-arkitekturplattform .
Android är ett open source-operativsystem innebär att det är gratis och alla kan använda det. Android har miljontals appar tillgängliga som kan hjälpa dig att hantera ditt liv på ett eller annat sätt och det är tillgängligt till låg kostnad på marknaden av det skälet Android är mycket populär.
Schematisk diagram Förklaring av hastighetsreglering av likströmsmotor
Schematisk bild av likströmsmotorns hastighetskontrollkrets och driftsförklaring har ges nedan.
Schematisk bild
Kretsen använder standardströmförsörjning bestående av en nedtransformator från 230V till 12V och 4 dioder som bildar en brygglikriktare som levererar pulserande likström som sedan filtreras av en Elektrolytkondensator av ca 470 uF till 1000 uF.
Den filtrerade likströmmen är oreglerad, IC LM7805 används för att få 5V DC konstant vid sin stift nr 3. Den reglerade 5V DC filtreras ytterligare av en liten elektrolytkondensator på 10 µF för eventuellt brus som genereras av kretsen.
Styrsignalen från Android-enheten kommer att skickas via Bluetooth. Denna signal kommer att kommuniceras med mikrokontrollern med hjälp av sändare och mottagare av båda enheterna. Denna signal kommer att betecknas med en bokstav som styr motorns hastighet och riktning.
Hur kontrollerar jag hastigheten på likströmsmotorn? I detta projekt är den huvudsakliga arbetsprincipen att PWM-pulser genereras från den programmerade mikroprocessorn för att möjliggöra stift 1 i L293D för att öka och minska pulsens arbetscykel. Dessa arbetspulser kan leda till att DC-motorn körs i rätt riktning med specifik hastighet.
Pulsbreddsmodulering
Pulsbreddsmodulering uppnås från utgången från en mikrostyrenhet som är vederbörligen programmerad att ta data så mottagen av en Bluetooth-enhet som är gränssnitt till den. En Bluetooth-modul är vederbörligen gränssnitt till mikrokontrollern för dubbelriktat dataflöde medan programmet körs för att utveckla PWM-pulser.
Android-applikationen från vilken smart telefon som helst kommunicerar via telefonens inbyggda Bluetooth till Bluetooth-modulen som är ansluten till mikroprocessorn för drift efter behov. Arbetscykeln för pulsbreddsmodulering visas nedan.
PWM Duty Cycle
Upp-peksknappen på smarttelefonen som kör Android-programmet används för att öka PWM: s arbetscykel medan Peka-knappen nedåt är för att minska arbetscykeln.
Android-applikation för DC Motor Speed Control
De likströmsmotor går genom L293D-motorförare IC med varierande arbetscykel tillämpad för att möjliggöra att stift 1 av L293D matas från mikrostyrenheten för hastighetskontroll. LCD-datapinnarna som är anslutna till mikrokontrollern för att visa den procentuella hastighet som motorn går med.
Därför är hastighetskontroll av likströmsmotor med Android-applikationen ett kostnadseffektivt, praktiskt och det säkraste sättet att spara energi. En enkel PWM-teknik (Pulse Width Modulation) kan användas för att styra motorns hastighet. Vågens arbetscykel styr dess hastighet. Genom att byta utgångsportar kommer det effektivt att ändra motorns riktning.
Vidare kan alla frågor angående den här artikeln ge dina värdefulla förslag genom att kommentera i kommentarfältet nedan. Här är en fråga till dig, vad är applikationerna för DC-motorgränssnitt till en mikrokontroller?
