- Composants requis:
- Schéma de circuit et explications:
- Calculs actuels:
- Fonctionnement du moteur bidirectionnel contrôlé par Arduino:
Dans ce projet, nous contrôlons la direction et la vitesse d'un moteur à courant élevé 24v en utilisant Arduino et deux relais. Aucun interrupteur d'alimentation n'est nécessaire pour ce circuit, seulement deux boutons poussoirs et un potentiomètre pour contrôler la direction et la vitesse du moteur à courant continu. Un bouton poussoir fera tourner le moteur dans le sens horaire et un autre le fera tourner dans le sens antihoraire. Un MOSFET à canal n est nécessaire pour contrôler la vitesse du moteur. Les relais sont utilisés pour changer les directions du moteur. Cela ressemble au circuit H-Bridge.
Composants requis:
- Arduino Uno
- Deux relais 12v (le relais 5v peut également être utilisé)
- Deux transistors; BC547
- Deux boutons poussoirs
- IRF540N
- Résistance 10k
- Source 24 volts
- Potentiomètre 10K
- Trois diodes 1N4007
- Fils de connexion
Schéma de circuit et explications:
Le schéma de circuit de ce projet de commande de moteur bidirectionnel est illustré ci-dessous. Faites les connexions en conséquence:
- Connectez la borne normalement fermée des deux relais à la borne positive de la batterie.
- Connectez la borne normalement ouverte des deux relais à la borne de drain du MOSFET.
- Connectez la source du MOSFET à la borne négative de la batterie et à la broche de terre d'Arduino UNO.
- Terminal de porte à la broche 6 de PWM d'Arduino.
- Connectez la résistance 10k de la porte à la source et la diode 1N4007 de la source au drain.
- Connectez le moteur entre la borne centrale des relais.
- Sur deux bornes restantes, l'une va à la broche Vin de l'Arduino Uno et l'autre à la borne de collecteur du transistor (pour chaque relais).
- Connectez la borne d'émetteur des deux transistors à la broche GND d'Arduino.
- Les broches numériques 2 et 3 d'Arduino, chacune en série avec bouton poussoir, vont à la base des transistors.
- Connectez la diode à travers le relais exactement comme indiqué sur la figure.
- Connectez la borne d'extrémité du potentiomètre à la broche 5v et à la broche Gnd d'Arduino respectivement. Et la borne d'essuie-glace à la broche A0.
- ** Si vous avez deux batteries 12 v séparées, connectez la borne positive d'une batterie à la borne négative d'une autre batterie et utilisez les deux bornes restantes comme positives et négatives.
But des transistors:
les broches numériques d'Arduino ne peuvent pas fournir la quantité de courant nécessaire pour activer un relais 5v normal. En outre, nous utilisons un relais 12v dans ce projet. La broche Vin d'Arduino ne peut pas facilement fournir autant de courant pour les deux relais. Par conséquent, les transistors sont utilisés pour conduire le courant de la broche Vin de l'Arduino au relais qui est contrôlé à l'aide d'un bouton-poussoir connecté de la broche numérique à la borne de base du transistor.
Objectif d'Arduino:
- Pour fournir la quantité de courant requise pour activer le relais.
- Pour activer le transistor.
- Pour contrôler la vitesse des moteurs à courant continu avec potentiomètre à l'aide de la programmation. Vérifiez le code Arduino complet à la fin.
But du MOSFET: Le
MOSFET est nécessaire pour contrôler la vitesse du moteur. Le MOSFET est activé et désactivé à une tension haute fréquence et comme le moteur est connecté en série avec le drain du MOSFET, la valeur de tension PWM détermine la vitesse du moteur.
Calculs actuels:
La résistance de la bobine de relais est mesurée à l'aide d'un multimètre qui s'avère être = 400 ohms
La broche Vin d'Arduino donne = 12v
Donc, le courant doit activer le relais = 12/400 ampères = 30 mA
Si les deux relais sont excités, courant = 30 * 2 = 60 mA
** La broche Vin d'Arduino peut fournir un courant maximum = 200mA.
Il n'y a donc pas de problème de sur-courant dans Arduino.
Fonctionnement du moteur bidirectionnel contrôlé par Arduino:
Le fonctionnement de ce circuit de commande de moteur à 2 voies est simple. Les deux broches (2, 3) d'Arduino resteront toujours hautes.
Lorsqu'aucun bouton poussoir n'est enfoncé:
Dans ce cas, aucun courant ne circule vers la base du transistor, donc le transistor reste éteint (agit comme un interrupteur ouvert) en raison de quoi aucun courant ne circule vers la bobine de relais de la broche Vin d'Arduino.
Lorsqu'un bouton poussoir est enfoncé:
Dans ce cas, du courant circule vers la base du transistor via un bouton poussoir enfoncé qui l'allume. Maintenant, le courant circule facilement vers la bobine de relais de la broche Vin à travers ce transistor qui active ce relais (RELAY A) et l'interrupteur de ce relais est mis en position NO. Pendant que l'autre relais (RELAY B) est toujours en position NC. Ainsi, le courant circule de la borne positive de la batterie à la borne négative à travers le moteur, c'est-à-dire que le courant circule du relais A au relais B. Cela provoque une rotation horaire du moteur.
Lorsqu'un autre bouton-poussoir est enfoncé:
Cette fois, un autre relais s'allume. Maintenant, le courant circule facilement vers la bobine de relais de la broche Vin à travers le transistor qui active ce relais (RELAIS B) et l'interrupteur de ce relais est mis en position NO. Pendant que l'autre relais (RELAIS A) reste en position NC. Ainsi, le courant circule de la borne positive de la batterie à la borne négative de la batterie à travers le moteur. Mais cette fois, le courant circule du relais B au relais A. Cela provoque une rotation anti-horaire du moteur
Lorsque les deux boutons poussoirs sont enfoncés:
Dans ce cas, le courant circule vers la base des deux transistors en raison de laquelle les deux transistors deviennent conducteurs (agit comme un interrupteur fermé). Et donc les deux relais sont maintenant en position NON. Ainsi, le courant ne passe pas de la borne positive de la batterie à la borne négative à travers le moteur et ne tourne donc pas.
Contrôle de la vitesse du moteur à courant continu:
La porte du MOSFET est connectée à la broche 6 du PWM d'Arduino UNO. Mosfet est allumé et éteint à une tension de fréquence PWM élevée et comme le moteur est connecté en série avec le drain du mosfet, la valeur de tension PWM détermine la vitesse du moteur. Maintenant, la tension entre la borne d'essuie-glace du potentiomètre et Gnd détermine la tension PWM sur la broche n ° 6 et lorsque la borne d'essuie-glace tourne, la tension sur la broche analogique A0 change, provoquant un changement de vitesse du moteur.
Le fonctionnement complet de ce contrôle bidirectionnel de la vitesse et de la direction du moteur basé sur Arduino est illustré dans la vidéo ci-dessous avec le code Arduino.