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 MPC17510AEJ
MPC17510AEJ یک H-bridge یکپارچه است که می تواند با ولتاژهای تغذیه از 2ولت تا 15 ولت کارکند.
RDS پایین ماسفت‌های خروجی پل اچ این درایور سبب میشود درایور MPC17510AEJ بتواند جریان‌های درایو پیوسته 1.2 آمپر ارائه داده و پیک جریان را تا 3.8 آمپر مدیریت کند.
از دیگر ویژگی‌های این درایور میتوان به وجود یک پمپ شارژ یکپارچه ، شیفتر سطح (برای ولتاژهای درایو گیت)، حفاظت یکپارچه جریان عبوری و مجهز بودن به فناوری SMARTMOS اشاره کرد.
مشخصات فنی
کاربردها
- DC Output Current: 1.2A
- VM: 2.0V to 15V
- Output Type: Analog-Voltage
- Interface: Digital – Logic, PWM
- Output Channels: 1 + 1Selonoid Driver
For more specifications, please refer to datasheet
- portable electronic applications
- digital and SLR cameras to control small DC motors.
ویژگی‌های ماژول GebraBit MPC17510AEJ
- On Board, ON/OFF LED indicator for “5V” and “VM”
- On Board LED indicator for direction pins and GIN pin
- Control Pin access with IDC connector
- Screw terminal blocks for power, motor connections and selonoid
- 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 MPC17510AEJ
GebraBit MPC17510AEJ یک ماژول درایور موتور 2 کاناله‌ی پل اچ 1.2 آمپر، 2 تا 15 ولت 200 کیلو هرتز با RDS پایین میباشد.
این ماژول به دو منبع تغذیه مجزا برای آی سی و موتورها نیاز دارد.
ماژول درایور موتور GebraBit MPC17510AEJ به دلیل ماسفت نوع N تعبیه شده روی آن ، قابلیت درایو سلونوئیدها را نیز دارد. همچنین کاربران می‌توانند به کمک این ماژول، ماسفت های خارجی را نیز درایو کنند.
در ماژول GebraBit MPC17510AEJ ، امکان دسترسی به پین‌های درایور MPC17510AEJ از طریق کانکتور IDC-2×4 تعبیه شده روی برد ، برای کاربران فراهم گردیده است تا بتوانند به راحتی ماژول را روی بردهای دیگر توسعه دهند.
برای راه اندازی این ماژول کافیست ماژول GebraBit MPC17510AEJ را در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ مورد نیاز، ماژول 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 MPC17510AEJ
MPC17510AEJ ای سی اصلی این ماژول بوده که حرکت موتور و ماسفت خارجی، تحت کنترل این آی سی میباشد.
ماسفت BSS138
به سبب وجود این ماسفت است که ماژول GebraBit MPC17510AEJ میتواند علاوه بر موتورها ، سلونوئید ها و ماسفت خارجی را نیز درایو کند.
ترمینال موتورها
در ماژول GebraBit MPC17510AEJ سه بلوک ترمینال طراحی شده که بلوک ترمینالی که در قسمت مرکزی و بالای ماژول تعبیه شده برای OUT1 و OUT2 و به منظور اتصال موتور در نظر گرفته شده است.
ترمینال تغذیه
ترمینال سمت چپ ماژول، ترمینال تغذیه‌ی ماژول میباشد که به منظور اتصال 5V ،GND و VM در نظر گرفته شده است.
ترمینال ماسفت
همانطور که پیش‌تر گفته شد، ماژول GebraBit MPC17510AEJ دارای قابلیت درایو سلونوئیدها میباشد بدین منظور ، ترمینالی در سمت راست ماژول با پایه‌های GOUT،GND و LOAD جهت اتصال سلونوئید تعبیه شده است.
LED های ورودی
هرکدام از پین‌های IN1 ،IN2 ، ENکه به منظور کنترل جهت حرکت موتور و پینGIN که برای کنترل ورودی ماسفت N چنل، طراحی شده اند، دارای یک ال ای دی اختصاصی هستند که با اعمال ولتاژ به هر یک از این پین‌ها، ال ای دی مربوطه روشن خواهد شد.
پورت سیگنال
برای دسترسی آسان‌تر به پین‌های 5V،GIN،GND،IN1،IN2 وEN یک کانکتور IDC-2×4 روی ماژول GebraBit MPC17510AEJ 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.
ترتیب اتصال پین‌های نام برده شده به پایه های کانکتور را میتوانید در شکل زیر مشاهده کنید.
Power LED ها
5V LED : با اعمال ولتاژ 5 ولت به ماژول توسط پین مربوطه، LED پاور ماژول روشن می شود.
VM LED: در صورت اعمال ولتاژ مناسب به پایه ی VM جهت فعال سازی موتور ، این ال ای دی نیز روشن خواهد شد.
پین های ماژول
پین های تغذیه
- VM: پین VM وظیفه ی تامین ولتاژ مورد نیاز برای راه اندازی موتور با ولتاژ 2 ولت تا 15 ولت با حداکثر جریان 2 آمپر را برعهده دارد.
- 5V : این پین ولتاژ مورد نیاز آی سی را تامین میکند.
- GND : این پین زمین مشترک برای تغذیه ماژول است.
پین‌های کنترل
- IN1، IN2 : این پین‌ها به منظور کنترل جهت حرکت موتور در نظر گرفته شده اند.
در صورت اعمال ولتاژ به پین IN1 ، موتور رو به جلو حرکت خواهند کرد و در صورت اعمال ولتاژ به پین IN2 ، موتور حرکت رو به عقب خواهند داشت و در صورت اعمال ولتاژ همزمان به هردو پین IN1 و IN2 موتور از حرکت خواهند ایستاد.
- EN : این پین، سرعت حرکت موتور را کنترل میکند .برای کنترل سرعت موتور از طریق این پین ، کافیست سیگنال PWMبه این پین اعمال شود.
- GIN : از این پین برای کنترل ورودی ماسفت نوع Nماژول استفاده میشود.
اتصال به پردازنده
اتصال با GebraBit STM32F303
برای اتصال ماژول GebraBit MPC17510AEJبه ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 به دلیل انطباق پین‌های این ماژول با پین‌های GebraBit STM32F303 کافیست آن را به صورت Pin to Pin روی میکروکنترلر قرار دهید، سپس با اعمال ولتاژ 5 ولت به پین‌های 5V ماژول های GebraBit MPC17510AEJ و GebraBit STM32F303 و یک ولتاژ مناسب به پین VM موتور را راه اندازی کنید.
با توجه به اینکه پین VM ولتاژ مورد نیاز برای راه اندازی موتور را با ولتاژ 2 تا 15 ولت تامین میکند، ولتاژ مناسب برای اعمال به این پین، ولتاژی بین 2 تا 15 ولت میباشد.
در اینجا برای درک بهتر اتصال جداگانه این دو ماژول نشان داده شده است.
اتصال GebraBit ATMEGA32A
برای اتصال ماژول GebraBit MPC17510AEJ به ماژول میکروکنترلر GebraBit ATMEGA32A ، بعد از اتصال یک منبع تغذیه 5 ولتی به پین 5V میکرو کنترلر و اتصال پین‌های تغذیه‌ی دو ماژول به یکدیگر و اعمال ولتاژ مناسب به پین VM، کافیست هرکدام از پین‌های IN1 ،IN2 و GIN ماژول GebraBit MPC17510AEJ را به طور دلخواه به یکی از پین‌های ماژول میکروکنترلر GebraBit ATMEGA32A و پین EN را به یکی از پین‌های PWM میکروکنترلر ( پین OC1) 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 MPC17510AEJ به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:
- پین 5V ماژول MPC17510AEJ را به پین 5V خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین GND ماژول MPC17510AEJ را به پین GND برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین VM ماژول MPC17510AEJ را به پین VIN برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم نارنجی)
- پین EN ماژول MPC17510AEJ را به یکی از پین‌های PWM برد ARDUINO UNOو هرکدام از پین‌های IN1،IN2، و GIN را به پین های دیگری از آردوینو متصل کنید.
تذکر: اگر از برد آردوینو برای راه اندازی ماژولMPC17510AEJ 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.
نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در تصویر زیر مشاهده می شود:
تذکر2: هنگام اعمال ولتاژ به پینVM توجه داشته باشید که ولتاژ اعمال شده بیشتر از ماکزیمم ولتاژ کاری موتورهایی که در اختیار دارید نباشد در غیر اینصورت موتورها آسیب میبینند.