Controllo della velocità del motore CC tramite Android

L'interfacciamento del motore CC al microcontrollore è un concetto molto importante in molte applicazioni industriali e robotiche. Interfacciando il motore CC al microcontrollore, possiamo controllare la direzione del motore, controllare la velocità del motore. Questo articolo ti descrive, Controllo della velocità del motore CC utilizzando il microcontrollore 8051 con l'aiuto del controller Android Bluetooth. Lo schema a blocchi è mostrato di seguito.

Diagramma a blocchi del controllo della velocità del motore CC tramite applicazione Android

Controllo della velocità del motore CC tramite l'applicazione Android

Controllo della velocità del motore CC tramite cellulare Android ha molte applicazioni come applicazioni industriali, scale mobili, ascensori, applicazioni robotiche e applicazioni di sistemi di sicurezza. L'utente deve installare un'applicazione Android sul proprio smartphone Android.

L'utente può inviare indicazioni per controllare la velocità del motore CC. La comunicazione wireless Bluetooth viene utilizzata per inviare comandi all'utente e al controller. I componenti hardware principali del circuito sono il microcontrollore 8051, il driver del motore L293D IC, il motore CC, il modulo Bluetooth e lo smartphone Android.

Fare riferimento a questo collegamento per saperne di più 8051 Microcontroller Storia e nozioni di base

La corrente di uscita massima del pin del microcontrollore è di 15 mA a 5 V, ma non fa funzionare il motore CC e anche l'EMF (forza elettromotrice) prodotta dal motore potrebbe danneggiare il microcontrollore.

Pertanto, non è degno di interfacciare il motore CC direttamente al microcontrollore. Quindi viene utilizzato il circuito del driver del motore (L293D IC) interfaccia motore CC e microcontrollore .

Driver del motore (L293D)

L293D è un circuito integrato (IC) con driver del motore a doppio ponte H. I driver del motore agiscono come amplificatori di corrente poiché accettano un segnale di controllo a bassa corrente e forniscono un segnale a corrente più elevata. Questo segnale di corrente più elevato viene utilizzato per azionare i motori. L293D contiene due circuiti driver H-bridge integrati . Nella sua modalità di funzionamento comune, due motori CC possono essere azionati contemporaneamente, sia in avanti che indietro. Il funzionamento del motore di due motori può essere controllato dalla logica di ingresso sui pin 2 e 7 e 10 e 15.

La logica di ingresso 00 o 11 arresta il motore corrispondente. Il Logic 01 e 10 lo ruotano rispettivamente in senso orario e antiorario. I pin di abilitazione 1 e 9 (corrispondenti ai due motori) devono essere alti affinché i motori possano iniziare a funzionare. Quando un input di abilitazione è alto, il driver associato viene abilitato.

Di conseguenza, gli output diventano attivi e lavorano in fase con i loro input. Allo stesso modo, quando l'ingresso di abilitazione è basso, quel driver è disabilitato e le loro uscite sono spente e nello stato di alta impedenza. Di seguito sono riportati il ​​diagramma dei pin e la struttura interna dell'IC L293D.

Diagramma dei pin e struttura interna dell'IC L293D

Cos'è Android?

Il Sistema operativo Android funziona sulla base di Linux, è progettato principalmente per dispositivi mobili touchscreen come smartphone e tablet. Uno dei sistemi operativi mobili più utilizzati in questi giorni è Android. L'androide è un software fondato a Palo Alto in California nel 2003.

Android Mobile

Android è un potente sistema operativo e supporta un gran numero di applicazioni negli smartphone. Queste applicazioni sono più comode e avanzate per gli utenti. L'hardware che supporta il software Android è basato su Piattaforma di architettura ARM .

L'androide è un sistema operativo open source, significa che è gratuito e chiunque può usarlo. L'androide ha milioni di app disponibili che possono aiutarti a gestire la tua vita in un modo o nell'altro ed è disponibile a basso costo sul mercato per questo motivo Android è molto popolare.

Diagramma schematico Spiegazione del controllo della velocità del motore CC

Di seguito è riportato il diagramma schematico del circuito di controllo della velocità del motore CC e la spiegazione del funzionamento.

Diagramma schematico

Il circuito utilizza un'alimentazione standard composta da un trasformatore step-down da 230V a 12V e 4 diodi che formano un ponte raddrizzatore che eroga una corrente continua pulsante che viene poi filtrata da un condensatore elettrolitico da circa 470 µF a 1000 µF.

Poiché la corrente continua filtrata non è regolata, l'IC LM7805 viene utilizzato per ottenere 5 V CC costanti al suo pin n. 3. La CC 5 V regolata viene ulteriormente filtrata da un piccolo condensatore elettrolitico di 10 µF per qualsiasi rumore generato dal circuito.

Il segnale di controllo dal dispositivo Android verrà inviato tramite Bluetooth. Questo segnale sarà comunicato con il microcontrollore con l'aiuto del trasmettitore e del ricevitore di entrambi i dispositivi. Questo segnale sarà indicato da una singola lettera che controlla la velocità e la direzione del motore.

Come controllare la velocità del motore a corrente continua? In questo progetto, il principio di funzionamento principale è che gli impulsi PWM vengono generati dal microcontrollore programmato per abilitare il pin 1 di L293D per aumentare e diminuire il ciclo di lavoro degli impulsi. Questi impulsi di servizio possono portare a guidare il motore CC nella direzione corretta con una velocità specifica.

Modulazione della larghezza di impulso

Modulazione della larghezza di impulso è ottenuto dall'uscita di un microcontrollore opportunamente programmato per prelevare i dati così ricevuti da un dispositivo Bluetooth ad esso interfacciato. Un modulo Bluetooth è debitamente interfacciato al microcontrollore per il flusso di dati bidirezionale mentre viene eseguito il programma per lo sviluppo degli impulsi PWM.

L'applicazione Android di qualsiasi smartphone comunica tramite il Bluetooth integrato del telefono al modulo Bluetooth che è collegato al microcontrollore per le operazioni richieste. Il ciclo di lavoro della modulazione della larghezza di impulso è mostrato di seguito.

Ciclo di lavoro PWM

Il pulsante a sfioramento su sullo smartphone che esegue il programma Android viene utilizzato per aumentare il ciclo di lavoro in tempo del PWM mentre il pulsante a sfioramento giù serve per ridurre il ciclo di lavoro.

Applicazione Android per il controllo della velocità del motore CC

Il motore a corrente continua attraversa il circuito integrato del driver del motore L293D con un ciclo di lavoro variabile applicato per consentire al pin-1 di L293D di essere alimentato dal microcontrollore per il controllo della velocità. I pin dati LCD collegati al microcontrollore per visualizzare la percentuale di velocità alla quale il motore sta funzionando.

Quindi il controllo della velocità del motore a corrente continua utilizzando l'applicazione Android è un modo conveniente, pratico e più sicuro per risparmiare energia. Una semplice tecnica PWM (Pulse Width Modulation) può essere utilizzata per controllare la velocità del motore. Il duty cycle dell'onda controlla la sua velocità. Scambiando le porte di uscita, cambierà effettivamente la direzione del motore.

Inoltre, qualsiasi domanda riguardante questo articolo si prega di dare i vostri preziosi suggerimenti commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, quali sono le applicazioni dell'interfaccia del motore CC a un microcontrollore?