Пример 35. Плата расширения для двигателей на L293D [База знаний]

Пример 35. Плата расширения для двигателей на L293D

Примеры

СБОРНИК ПРИМЕРОВ

ПРИМЕРЫ

Двигатели постоянного тока потребляет очень большой ток. И для того, чтобы управлять ими требуются специальные силовые транзисторные ключи. Существуют специальные микросхемы, которые заточены под эту задачу, например, L293D. А для плат Arduino существует уже готовое решение — плата расширения для двигателей на L293D.

Мотор-шилды на основе микросхем L293D и L298N являются самыми популярными драйверами для управления моторами постоянного тока. Данная плата расширения позволяет подключить 4 DC-мотора (либо 2 шаговых двигателя) и два серводвигателя.

Плата расширения для двигателей на L293D

На борту данного шилда имеется две микросхемы L293D (1). Она позволяет управлять слаботочными двигателями с током потребления до 600 мА на канал. На двух пятипиновых клеммниках (2) можно насчитать 4 разъема для подключения двигателей (M1, M2, M3, M4), центральные выводы на пятипиновых клеммниках соединены с землей и служат для удобства при подключении пятипроводных шаговый двигателей. Использование двух микросхем L293D позволяет одновременно подключить 4 моторчика постоянного тока или 2 шаговых двигателя, либо два DC-моторчика и шаговик. Для управления на прямую выводами L-ки (IN1, IN2, IN3, IN4), отвечающимими за выбор направления вращения, необходимо 4 вывода, а для двух микросхем целых 8. Для уменьшения количества управляющих выводов используется сдвиговый регистр 74НС595 (3). Благодаря регистру управление сводится с 8-ми пинов к 4-м. Также, на плату выведены 2 разъема для подключения сервоприводов (4). Управление сервоприводами стандартное с помощью библиотеки Servo.h. Питание силовой части производится либо от внешнего клеммника (5), либо замыканием джампера (6) (питание от клеммника моторов +M соединяется с выводом Vin Arduino). При замкнутом джампере напряжение для объединенного питания должно лежать в пределах от 6 до 12 В.

К минусам данного шилда можно отнести то, что он задействует практически все цифровые пины.

Выводы, отвечающие за скорость вращения двигателей:

Цифровой вывод 11 – DC Мотор №1 / Шаговый №1
Цифровой вывод 3 – DC Мотор №2 / Шаговый №1
Цифровой вывод 5 – DC Мотор №3 / Шаговый №2
Цифровой вывод 6 – DC Мотор №4 / Шаговый №2

Выводы, отвечающие за выбор направления вращения двигателей:

Цифровые выводы 4, 7, 8 и 12

Выводы для управления сервоприводами (выведены на штырьки на краю платы):

Цифровой вывод 9 – Сервопривод №1
Цифровой вывод 10 – Сервопривод №2

В итоге незадействованными цифровыми выводами остаются только пины 2, 13 и пины интерфейса UART – 0, 1. Однако есть выход из данной ситуации. У нас остались незадействованные аналоговые входы A0 – A6, их можно использовать как цифровые. В коде они будут записываться как цифровые с 14 по 19.

Описание:

В данном примере с помощью мотор-шилда на L293D будем одновременно управлять 4 двигателями постоянного тока (меняя скорость и направление). Для подключения шилда достаточно вставить его в плату Arduino Uno. Для работы с данным шилдом необходимо скачать библиотеку AFMotor.

Компоненты:

1 × Плата Arduino Uno R3
1 × USB-кабель
1 × Плата расширения для двигателей на L293D
4 × Двигатель постоянного тока (с редуктором) или (без редуктора)
1 × Клемма для 9 В батареи (Кроны)
1 × 9 В цинковая батарея (типа Крона)
Соединительные провода

Схема:

Мотор-шилд на L293D: Подключение 4 моторов

Скетч:

#include <AFMotor.h>  // Подключаем библиотеку для работы с шилдом 
 
// Подключаем моторы к клеммникам M1, M2, M3, M4
AF_DCMotor motor1(1);
AF_DCMotor motor2(2);
AF_DCMotor motor3(3);
AF_DCMotor motor4(4);

//счетчик
int i;
 
void setup() {
  // Задаем скорость вращения моторов (аналог работы PWM) 
  motor1.setSpeed(100);
  motor1.run(RELEASE);
  motor2.setSpeed(100);
  motor2.run(RELEASE);
  motor3.setSpeed(100);
  motor3.run(RELEASE);
  motor4.setSpeed(100);
  motor4.run(RELEASE);
}
 
void loop() {
  // Двигаемся условно вперед одну секунду 
  motor1.run(FORWARD); // Задаем движение вперед
  motor2.run(FORWARD);
  motor3.run(FORWARD);
  motor4.run(FORWARD);
  motor1.setSpeed(100); // Задаем скорость движения
  motor2.setSpeed(100); 
  motor3.setSpeed(100);
  motor4.setSpeed(100);
  delay(1000);
  
  // Останавливаем двигатели
  /* Очень не рекомендуем резко переключать направление вращения двигателей.
  Лучше дать небольшой промежуток времени.*/
  
  motor1.run(RELEASE); 
  motor2.run(RELEASE);
  motor3.run(RELEASE); 
  motor4.run(RELEASE);
  delay(500);
  
  // Двигаемся в обратном направлении
  motor1.run(BACKWARD);  // Задаем движение назад
  motor2.run(BACKWARD);
  motor3.run(BACKWARD);
  motor4.run(BACKWARD);
  motor1.setSpeed(100);  // Задаем скорость движения 
  motor2.setSpeed(100); 
  motor3.setSpeed(100); 
  motor4.setSpeed(100); 
  delay(1000);
  
  // Останавливаем двигатели  
  motor1.run(RELEASE);
  motor2.run(RELEASE);
  motor3.run(RELEASE);
  motor4.run(RELEASE);
  delay(500);
  
  // Разгоняем двигатели в одном направлении
  motor1.run(FORWARD);
  motor2.run(FORWARD);
  motor3.run(FORWARD);
  motor4.run(FORWARD);
  for (i=0; i<255; i++) {
    motor1.setSpeed(i); 
    motor2.setSpeed(i);  
    motor3.setSpeed(i); 
    motor4.setSpeed(i);  
    delay(10);
 }
 
 // Останавливаем двигатели  
  motor1.run(RELEASE);
  motor2.run(RELEASE);
  motor3.run(RELEASE);
  motor4.run(RELEASE);
  delay(500);
  
  // Разгоняем двигатели в обратном направлении
  motor1.run(BACKWARD);
  motor2.run(BACKWARD);
  motor3.run(BACKWARD);
  motor4.run(BACKWARD);
  for (i=255; i>=0; i--) {
    motor1.setSpeed(i); 
    motor2.setSpeed(i); 
    motor3.setSpeed(i); 
    motor4.setSpeed(i); 
    delay(10);
 }
  // Останавливаем движение  
  motor1.run(RELEASE);
  motor2.run(RELEASE);
  motor3.run(RELEASE);
  motor4.run(RELEASE);
  delay(500);
}

100

101

102

#include <AFMotor.h> // Подключаем библиотеку для работы с шилдом

// Подключаем моторы к клеммникам M1, M2, M3, M4

AF_DCMotor motor1(1);

AF_DCMotor motor2(2);

AF_DCMotor motor3(3);

AF_DCMotor motor4(4);

//счетчик

int i;

void setup() {

// Задаем скорость вращения моторов (аналог работы PWM)

motor1.setSpeed(100);

motor1.run(RELEASE);

motor2.setSpeed(100);

motor2.run(RELEASE);

motor3.setSpeed(100);

motor3.run(RELEASE);

motor4.setSpeed(100);

motor4.run(RELEASE);

}

void loop() {

// Двигаемся условно вперед одну секунду

motor1.run(FORWARD); // Задаем движение вперед

motor2.run(FORWARD);

motor3.run(FORWARD);

motor4.run(FORWARD);

motor1.setSpeed(100); // Задаем скорость движения

motor2.setSpeed(100);

motor3.setSpeed(100);

motor4.setSpeed(100);

delay(1000);

// Останавливаем двигатели

/* Очень не рекомендуем резко переключать направление вращения двигателей.

Лучше дать небольшой промежуток времени.*/

motor1.run(RELEASE);

motor2.run(RELEASE);

motor3.run(RELEASE);

motor4.run(RELEASE);

delay(500);

// Двигаемся в обратном направлении

motor1.run(BACKWARD); // Задаем движение назад

motor2.run(BACKWARD);

motor3.run(BACKWARD);

motor4.run(BACKWARD);

motor1.setSpeed(100); // Задаем скорость движения

motor2.setSpeed(100);

motor3.setSpeed(100);

motor4.setSpeed(100);

delay(1000);

// Останавливаем двигатели

motor1.run(RELEASE);

motor2.run(RELEASE);

motor3.run(RELEASE);

motor4.run(RELEASE);

delay(500);

// Разгоняем двигатели в одном направлении

motor1.run(FORWARD);

motor2.run(FORWARD);

motor3.run(FORWARD);

motor4.run(FORWARD);

for (i=0; i<255; i++) {

motor1.setSpeed(i);

motor2.setSpeed(i);

motor3.setSpeed(i);

motor4.setSpeed(i);

delay(10);

}

// Останавливаем двигатели

motor1.run(RELEASE);

motor2.run(RELEASE);

motor3.run(RELEASE);

motor4.run(RELEASE);

delay(500);

// Разгоняем двигатели в обратном направлении

motor1.run(BACKWARD);

motor2.run(BACKWARD);

motor3.run(BACKWARD);

motor4.run(BACKWARD);

for (i=255; i>=0; i--) {

motor1.setSpeed(i);

motor2.setSpeed(i);

motor3.setSpeed(i);

motor4.setSpeed(i);

delay(10);

}

// Останавливаем движение

motor1.run(RELEASE);

motor2.run(RELEASE);

motor3.run(RELEASE);

motor4.run(RELEASE);

delay(500);

}

Пример 35. Плата расширения для двигателей на L293D

Пример 35. Плата расширения для двигателей на L293D

Примеры

СБОРНИК ПРИМЕРОВ

ПРИМЕРЫ

Описание:

Компоненты:

Схема:

Скетч:

Корзина