- 90 -
Рис. 4.4 Схема подключения потенциометра для регулировки скорости вращения
Листинг 4.2. Регулирование скорости двигателя - motor_pot.ino
const int MOTOR=9;
const int POT=0;
int val = 0;
// Вывод 9 Arduino для подключения двигателя
// Вывод A0 Arduino для подключения потенциометра
void setup()
{
pinMode (MOTOR, OUTPUT);
}
void loop()
{
val = analogRead(POT);
val = map(val, 0, 1023, 0, 255);
analogWrite(MOTOR, val);
}
- 91 -
4.8. Управление направлением вращения двигателя постоянного тока с помощью Н-моста
Вы научились изменять скорость вращения двигателя постоянного тока. Это позволит управлять движением робота, но лишь в том случае, если он будет двигаться только вперед. Однако любой двигатель постоянного тока способен вращаться в двух направлениях. Для изменения направления вращения применим устройство, называемое H-мостом. Принцип работы H-моста поясняет схема, изображенная на рис. 4.5.
Рис. 4.5. Схема работы Н-моста
Почему схема называется H-мостом? Ответ прост. Обратите внимание, что изображение двигателя в сочетании с четырьмя переключателями похоже на прописную букву "И". Хотя на схеме изображены просто выключатели, на самом деле это транзисторы, подобные тем, которые были в предыдущем примере. В реальной схеме H-моста также есть некоторые дополнительные цепи, в том числе защитные диоды.
И-мост может находиться в четырех основных состояниях: "выключен", "торможение", "вперед" и "назад". В выключенном состоянии все выключатели разомкнуты и двигатель не вращается. В состоянии "вперед" два выключателя замкнуты, в результате через обмотку двигателя течет ток и вал вращается. В состоянии "назад"
ток течет в противоположном направлении, и направление вращения вала обратное.
Если H-мост находится в состоянии торможения, то обмотка замкнута, вращение замедляется и двигатель останавливается.
Необходимо помнить об опасности короткого замыкания цепей H-моста. Что произойдет, если все четыре выключателя будут замкнуты? Это вызовет короткое замыкание между шиной +9 В и землей. В результате батарея очень быстро нагреется, что может привести к ее разрыву. Кроме того, короткое замыкание может повредить H-мост или другие элементы схемы.
Для нашего эксперимента выберем микросхему SN754410- четырехканальный драйвер И-полумоста, которая имеет встроенную защиту от короткого замыкания.
- 92 -
4.9. Сборка схемы Н-моста
Настала пора собрать схему H-моста. Возьмем микросхему SN754410-четырехканальный драйвер Н-полумоста. Два драйвера Н-полумоста образуют полный драйвер H-моста, как на рис. 4.5. Для управления одним электродвигателем постоянного тока используются два из четырех драйверов Н-полумоста. Если вы хотите сделать, например, радиоуправляемый автомобиль, можно управлять двумя колесами с помощью одной микросхемы SN754410. На рис. 4.6 приведена цоколевка микросхемы SN754410.
Рис. 4.6. Цоколевка микросхемы SN754410
Нумерация контактов на микросхемах начинается с левого верхнего угла и идет против часовой стрелки. На корпусе всегда имеется метка у контакта 1 (полукруг, точка или что-то другое).