Подключение и управление мотором Ардуино

Подключение двигателя постоянного тока к Arduino необходимо для создания автомобиля или лодки с дистанционным управлением на микроконтроллере Ардуино. Рассмотрим различные варианты подключения двигателей постоянного тока через биполярный или мосфет транзистор и использование модуля L298N. В этом обзоре вы найдете схемы подключения и программы для Arduino для всех вариантов управления двигателем.

Дополнительные материалы на эту тему:

1. Блютуз Машинка с двумя моторами на Ардуино
2. Motor Control Shield L293D для Ардуино
3. Подключение мотора к Ардуино через mosfet

Щеточные двигатели для Ардуино (DC motor) могут быть рассчитан на различные напряжения питания. Если коллекторный мотор работает от 3 до 5 Вольт, его можно подключить к портам питания Ардуино через транзистор. Двигатели fa 130, поставляемые в корпусе вместе с редукторами и колесами, рассчитаны на напряжение от 6 Вольт, поэтому ими управляют с помощью полевого транзистора или драйвера L298N Arduino.

Щеточный мотор Ардуино схема, принцип работы

Мотор с редуктором fa 130 характеристики

• Номинальное напряжение: 6 В
• Диапазон напряжения: 2.4 – 13.8 В
• Обороты без нагрузки: 2800 об/мин
• Ток без нагрузки: 0.025 А
• Номинальные обороты: 2007 об/мин
• Номинальный ток: 0.063 А
• Номинальный крутящий момент: 7.08 г-см

На схеме показана конструкция двигателя постоянного тока и принцип его работы. Как вы можете видеть, чтобы ротор начал вращаться, к двигателю должно быть подключено постоянное напряжение. При изменении полярности ротор будет вращаться в противоположном направлении. Драйвер двигателя L298N позволяет изменить направление вращения двигателя DC, что облегчает его использование в DIY проектах.

Как подключить моторчик через MOSFET к Ардуино

Чтобы подключить щеточный двигатель через транзистор, необходимо использовать 5-вольтовый порт Ардуино или внешний источник питания. Конденсатор в схеме используется для уменьшения помех в цепи. Транзистор будет действовать как ключ, замыкая/размыкая электрическую цепь. Сам мосфет транзистор управляется любым цифровым портом на Arduino. Соберите схему, как на рисунке, и загрузите программу.

Скетч для управления моторчиком Ардуино от мосфет

#define MTR 12

void setup() {
  pinMode(MTR, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(MTR, HIGH);
  delay(1000);

  digitalWrite(MTR, LOW);
  delay(1000);
}

Как подключить мотор к драйверу L298N Ардуино

Подключение двигателя к Arduino через драйвер L298N или L293D Motor Shield позволяет изменять направление вращения ротора моторчика. Но чтобы использовать эти модули, необходимо установить соответствующие библиотеки для Arduino. В следующем примере мы использовали схему подключения двигателя с модулем L298N. Соберите схему, как показано на рисунке выше, и загрузите в микроконтроллер следующий код.

Скетч для управления мотором Ардуино от L298N

#define IN1 4
#define IN2 5
#define IN3 6
#define IN4 7

void setup() {
   pinMode(IN1, OUTPUT);
   pinMode(IN2, OUTPUT);
   pinMode(IN3, OUTPUT);
   pinMode(IN4, OUTPUT);
}

void loop() {

   digitalWrite(IN1, HIGH);
   digitalWrite(IN2, LOW);
   digitalWrite(IN3, HIGH);
   digitalWrite(IN4, LOW);

   delay(1000);

   digitalWrite(IN1, LOW);
   digitalWrite(IN2, LOW);
   digitalWrite(IN3, LOW);
   digitalWrite(IN4, LOW);

   delay(1000);

   digitalWrite(IN1, LOW);
   digitalWrite(IN2, HIGH);
   digitalWrite(IN3, LOW);
   digitalWrite(IN4, HIGH);

   delay(1000);

   digitalWrite(IN1, LOW);
   digitalWrite(IN2, LOW);
   digitalWrite(IN3, LOW);
   digitalWrite(IN4, LOW);

   delay(1000);
}

Заключение. Прежде чем выбрать способ управления двигателем от Arduino Uno, определите номинальное напряжение мотора. Если требуется напряжение более 5 вольт, необходимо использовать внешний источник питания. Распиновка транзисторов может отличаться от данного примера (проверьте распиновку перед подключением). Драйвер L298N не только включает двигатель, но и меняет направление вращения.