موتور درایورها
در زمینه رباتیک، انواع مختلفی از موتورها مانند موتورهای DC، سرو موتور، stepper موتور ها و غیره وجود دارد. انتخاب موتورها بستگی به کاربرد مد نظر کاربر دارد و راه های مختلفی برای کار با آنها وجود دارد.
برخی از موتورها را می توان مستقیماً با روش های مختلفی مانند اتصال مستقیم منبع تغذیه به آنها کنترل کرد و آنها را به کار انداخت. اما اگر بخواهیم این موتورها را با استفاده از دستگاه های کنترل کننده دیگر مانند سیستم های بی سیم، میکروکنترلر و غیره کنترل کنیم، به چیزی معروف به MOTOR DRIVERS نیاز داریم.
موتور درایورها به عنوان رابط بین موتورها و مدارهای کنترل عمل می کنند. موتور به جریان بالایی نیاز دارد در حالی که مدار کنترل کننده روی سیگنال های جریان کم کار می کند. بنابراین وظیفه‌ی موتور درایورها گرفتن سیگنال کنترل جریان پایین و تبدیل آن به سیگنال با جریان بالاتر است که می تواند موتور را به حرکت درآورد.
مروری بر درایور L9110S
L9110S یک آی سی دو کاناله‌ی کنترل و درایو موتور با یک پاور امپلی فایر PUSH_PULL میباشد. این تراشه دارای دو TTL / CMOS سازگار با سطح ورودی است. دو ترمینال خروجی این تراشه می توانند به طور مستقیم حرکت موتور درایور را به سمت جلو یا عقب کنترل کنند. این موتور درایور داراری رنج وسیعی از جریان درایو میباشد . هر کانال دارای 750~800mAجریان پیوسته و حداکثر قابلیت جریان 1.5~2.0 Aاست. L9110S به طور گسترده در درایوهای موتور ماشین اسباب بازی، درایو استپر موتورها و مدار تیوب سوئیچینگ پاور استفاده می شود.
مشخصات فنی
کاربردها
- DC Output Current: 800mA
- Output Channels: 2
- VM: 2.5V to 12V
- Output type: Analog-Voltage
- Interface: Digital – Logic, PWM
For more specifications, please refer to datasheet
- toy car motor drives
- stepper motor drive
- switching power tube circuit
ویژگی‌های ماژولGebraBit L9110S
- On Board, ON/OFF LED indicator
- On Board LED indicator for direction pins
- Control Pin access with IDC connector
- Screw terminal blocks for power and motor connections
- GebraBit Pin Compatible with GEBRABUS
- It can be used as a daughter board of GebraBit MCU Modules
- Featuring Castellated pad (Assembled as SMD Part)
- Separatable screw parts to reduce the size of the board
- Package: GebraBit medium (36.29mm x 46.18mm)
- Schematic (.pdf)
ماژول GebraBit L9110S
GebraBit L9110S یک ماژول درایور موتور 2 کاناله‌ی 800 میلی‌آمپر و 2.5 تا 12 ولت میباشد.
کاربران از طریق ماژول GebraBit L9110S ، به مهم‌ترین پین‌های موتور درایور L9110S دسترسی دارند.شایان ذکر است ماژول GebraBit L9110S امکان دسترسی آسان به پین‌های «VCC»،«GND» و «IA1»، «IB1»، «IA2» و «IB2 را توسط یک کانکتور IDC-2×4 برای توسعه آنها روی بردهای دیگر را نیز فراهم کرده است.
برای راه اندازی این ماژول کافیست ماژول GebraBit L9110S را در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ مورد نیاز، ماژول GebraBit L9110S را راه اندازی کنید. به دلیل انطباق پین‌های این ماژول با پین‌های GebraBit STM32F303 پیشنهاد ما برای تست و راه اندازی این ماژول، استفاده از ماژول توسعه میکروکنترلری GebraBit STM32F303 میباشد.
برای راه اندازی این ماژول با ماژول میکروکنترلری GebraBit STM32F303 تنها کافیست آن را به صورت Pin-to-Pin روی ماژول GebraBit STM32F303 قرار دهید.
معرفی بخش های ماژول
درایور موتور L9110S
ای سی اصلی این ماژول بوده که وظیفه‌ی کنترل حرکت موتورها را برعهده دارد. در این ماژول از دو عدد L9110S استفاده شده که سمت چپی برای کنترل موتور A و سمت راستی برای کنترل موتور B در نظر گرفته شده است.
ترمینال موتورها
2 بلوک ترمینال برای “OA1” ،“OB1”، “ OA2” و “OB2” جهت اتصال موتورها روی ماژول GebraBit L9110S تعبیه شده که بلوک ترمینال اول در سمت چپ ماژول، برای OA1 و OB1 و بلوک ترمینال دوم در سمت راست ماژول، برای OA2 و OB2 در نظر گرفته شده است.
ترمینال تغذیه
در طراحی ماژول GebraBit L9110S یک بلوک ترمینال نیز برای اتصال “VCC”و “5V” به ماژول در نظر گرفته شده است.
LED های ورودی
هرکدام از پین‌های IA1 ،IA2 ، IB1وIB2 ماژول که به منظور کنترل جهت حرکت موتورها در نظرگرفته شده اند، دارای یک ال ای دی اختصاصی هستند که با اعمال ولتاژ مناسب به هر یک از این پین‌ها، ال ای دی مربوطه روشن خواهد شد.
پورت سیگنال
برای دسترسی آسان‌تر به پین‌های VCC، IA1، IB1 ، IA2 ، IB2و GND یک کانکتور IDC-2×4 روی ماژول GebraBit L9110S تعبیه شده که با اتصال کابل IDCمناسب به این کانکتور، میتوان به راحتی به پین‌های نام برده شده دسترسی داشته و با ماژول ارتباط برقرار کرد.
در این ماژول همانطور که در شکل نشان داده شده است پین‌های کانکتور در ردیف بالا به ترتیب از چپ به راست با پین های VCC ، IA1 وIB1 ماژول و در ردیف پایین به ترتیب از چپ به راست با پین‌های GND، IB2 و IA2 ماژول متناظرند.
LED نمایشگر وضعیت روشن/ خاموش سنسور
با اعمال ولتاژ مناسب به ماژول توسط پین مربوطه، LED ماژول روشن می شود.
پین های ماژول
پین های تغذیه
- VCC: این پین با تامین حداکثر ولتاژ 12 ولت، وظیفه تامین تغذیه اصلی ماژول را برعهده دارد و هم ولتاژ موتور، هم ولتاژ آی سی را تامین میکند.
- GND : این پین زمین مشترک برای تغذیه ماژول است.
پین‌های کنترل جهت
- IA1 ، IB1، IA2 و IB2 : پین‌های IN1 و IB1 به منظور کنترل جهت حرکت موتور A و پین‌های IA2 و IB2 به منظور کنترل جهت حرکت موتور B در نظر گرفته شده اند، در صورت متصل بودن پین IA1 برای موتورA و پین IA2 برای موتور B ، موتورها رو به جلو حرکت خواهند کرد و در صورت وصل بودن پین IB1 برای موتور A و پین IB2 برای موتور B ، موتورها حرکت رو به عقب خواهند داشت.
شایان ذکر است که برای کنترل سرعت هر یک از موتورها، کافیست به هریک از ورودی‌های IA و IB سیگنال PWM اعمال شود.
اتصال به پردازنده
اتصال با GebraBit STM32F303
برای اتصال ماژول GebraBit L9110S به ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 ، به دلیل انطباق پین‌های این ماژول با پین‌های GebraBit STM32F303 کافیست آن را به صورت Pin to Pin روی میکروکنترلر قرار داده و با اعمال ولتاژ مناسب، به پین VCC ماژول GebraBit L9110S و ولتاژ 5 ولت به پین 5V میکروکنترلر، موتورها را راه اندازی کنید.
در اینجا برای درک بهتر اتصال جداگانه دو مازول نشان داده شده است.
توجه: برای انتخاب موتورها و منبع ولتاژ مناسب برای اتصال به پین VCC باید همواره به این نکته توجه داشته باشید که پین VCC با حداکثر ولتاژ 12 ولت، هم ولتاژ موتورها و هم ولتاژ آی سی را تامین میکند بنابراین حداکثر ولتاژ کاری موتورهای انتخابی شما و ولتاژ منبع تغذیه مد نظرتان ، نباید بیشتر از 12 ولت باشد.
اتصال GebraBit ATMEGA32A
برای اتصال ماژول GebraBit L9110S به ماژول میکروکنترلر GebraBit ATMEGA32A ، بعد از اتصال منابع تغذیه به پین‌های تغذیه‌ی هر ماژول ، کافیست از بین پین‌های هر یک از موتورها یکی از پین‌های IA یا IB ماژول GebraBit L9110S را به یکی از پین‌های PWM ماژول GebraBit ATMEGA32A (پین‌های OC1A و OC1B) وصل کرده و پین‌های باقی مانده را نیز به پین‌های دیگری از ماژول GebraBit ATMEGA32A متصل کنید.
تذکر : این مدارها با فرض اینکه ولتاژ 9 ولت آسیبی به موتورها وارد نمیکند بسته شده اند.
اتصال با ARDUINO UNO
برای اتصال ماژول GebraBit L9110S به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:
- پین VCC ماژول L9110S را به پین VIN برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین GND ماژول L9110S را به پین GND برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- از بین پین‌های هر یک از موتورها، یکی از پین‌های IA یا IB ماژول GebraBit L9110S را به یکی از پین‌های PWM برد ARDUINO UNOو پین‌های باقی مانده را نیز به پین‌های دیگری از آردوینو متصل کنید.
تذکر: اگر از برد آردوینو برای راه اندازی ماژول L9110S استفاده میکنید، درصورتیکه برد آردوینوی شما به کامیپوتر وصل باشد و تغذیه ی خود را از پورت USB کامپیوتر(PC) بگیرد ، باید توجه داشته باشید که پورت USB کامپیوتر بیشتر از 500mA جریان نمیدهد، بنابراین بهتر است از منبع ولتاژ بهتری برای آردوینو استفاده کنید. (جریان مصرفی این ماژول در حالت بدون بار کمتر از 10mA میباشد)
نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در تصویر زیر مشاهده می شود:
تذکر2: هنگام اعمال ولتاژ به پینVCC توجه داشته باشید که ولتاژ اعمال شده بیشتر از ماکزیمم ولتاژ کاری موتورهایی که در اختیار دارید نباشد در غیر اینصورت موتورها آسیب میبینند.