Giao diện động cơ DC với bộ vi điều khiển là một khái niệm rất quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và robot. Bằng cách giao tiếp động cơ DC với vi điều khiển, chúng ta có thể điều khiển hướng của động cơ, điều khiển tốc độ của động cơ. Bài viết này mô tả bạn, Kiểm soát tốc độ của động cơ DC sử dụng vi điều khiển 8051 với sự trợ giúp của bộ điều khiển Bluetooth Android. Sơ đồ khối được hiển thị bên dưới.
Sơ đồ khối điều khiển tốc độ của động cơ DC bằng ứng dụng Android
Kiểm soát tốc độ của động cơ DC bằng ứng dụng Android
Kiểm soát tốc độ động cơ DC bằng điện thoại di động Android có nhiều ứng dụng như ứng dụng công nghiệp, thang cuốn, thang máy, ứng dụng Robot và ứng dụng hệ thống an ninh. Người dùng cần cài đặt một ứng dụng Android trên điện thoại thông minh Android của mình.
Người dùng có thể gửi hướng dẫn để điều khiển tốc độ của động cơ DC. Bluetooth Giao tiếp không dây được sử dụng để gửi lệnh cho người dùng và bộ điều khiển. Các thành phần phần cứng chính của mạch là Vi điều khiển 8051, IC điều khiển động cơ L293D, động cơ DC, mô-đun Bluetooth và điện thoại thông minh Android.
Vui lòng tham khảo liên kết này để biết thêm về Lịch sử và kiến thức cơ bản về vi điều khiển 8051
Dòng điện đầu ra tối đa của chân vi điều khiển là 15mA ở 5V nhưng nó không làm cho động cơ DC hoạt động và thậm chí EMF phía sau (lực điện động) được tạo ra bởi động cơ có thể gây hại cho vi điều khiển.
Do đó, không nên giao tiếp động cơ DC trực tiếp với vi điều khiển. Vì vậy mạch điều khiển động cơ (IC L293D) được sử dụng để giao diện động cơ DC và bộ vi điều khiển .
Trình điều khiển động cơ (L293D)
L293D là mạch tích hợp trình điều khiển động cơ cầu H kép (IC). Trình điều khiển động cơ hoạt động như bộ khuếch đại dòng điện vì chúng lấy tín hiệu điều khiển dòng điện thấp và cung cấp tín hiệu dòng điện cao hơn. Tín hiệu dòng điện cao hơn này được sử dụng để điều khiển động cơ. L293D chứa hai mạch điều khiển cầu H có sẵn . Trong phương thức hoạt động chung của nó, hai động cơ DC có thể được điều khiển đồng thời, cả theo chiều thuận và chiều nghịch. Các hoạt động động cơ của hai động cơ có thể được điều khiển bằng logic đầu vào tại các chân 2 & 7 và 10 & 15.
Đầu vào logic 00 hoặc 11 sẽ dừng động cơ tương ứng. Logic 01 và 10 sẽ lần lượt xoay nó theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. Chân kích hoạt 1 và 9 (tương ứng với hai động cơ) phải cao để động cơ bắt đầu hoạt động. Khi đầu vào kích hoạt cao, trình điều khiển được liên kết sẽ được kích hoạt.
Kết quả là, các đầu ra trở nên hoạt động và hoạt động cùng pha với đầu vào của chúng. Tương tự, khi đầu vào kích hoạt ở mức thấp, trình điều khiển đó bị vô hiệu hóa, và đầu ra của chúng bị tắt và ở trạng thái trở kháng cao. Sơ đồ chân và cấu trúc bên trong của IC L293D được hiển thị bên dưới.
Sơ đồ chân và cấu trúc bên trong của IC L293D
Android là gì?
Các Hệ điều hành Android hoạt động dựa trên Linux, nó được thiết kế chủ yếu cho các thiết bị di động có màn hình cảm ứng như điện thoại thông minh và máy tính bảng. Một trong những hệ điều hành di động được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là Android. Android là phần mềm được thành lập tại Palo Alto của California vào năm 2003.
Di động Android
Android là một hệ điều hành mạnh mẽ và nó hỗ trợ một số lượng lớn các ứng dụng trong Điện thoại thông minh. Các ứng dụng này thoải mái hơn và nâng cao hơn cho người dùng. Phần cứng hỗ trợ phần mềm Android dựa trên Nền tảng kiến trúc ARM .
Android là một hệ điều hành mã nguồn mở có nghĩa là nó miễn phí và bất kỳ ai cũng có thể sử dụng nó. Android có sẵn hàng triệu ứng dụng có thể giúp bạn quản lý cuộc sống của mình theo cách này hay cách khác và nó có sẵn với chi phí thấp trên thị trường vì lý do đó Android rất phổ biến.
Giải thích sơ đồ sơ đồ điều khiển tốc độ của động cơ DC
Sơ đồ mạch điều khiển tốc độ động cơ DC và giải thích hoạt động được đưa ra dưới đây.
Sơ đồ
Mạch sử dụng nguồn điện tiêu chuẩn bao gồm một máy biến áp bước xuống từ 230V đến 12V và 4 điốt tạo thành một bộ chỉnh lưu cầu cung cấp một chiều xung, sau đó được lọc bởi một tụ điện trong khoảng 470µF đến 1000µF.
DC được lọc không được kiểm soát, IC LM7805 được sử dụng để có được 5V DC không đổi ở chân số 3. Nguồn 5V DC đã được điều chỉnh được lọc thêm bởi một tụ điện nhỏ 10µF đối với bất kỳ tiếng ồn nào do mạch tạo ra.
Tín hiệu điều khiển từ thiết bị Android sẽ được gửi qua Bluetooth. Tín hiệu này sẽ được giao tiếp với bộ vi điều khiển với sự hỗ trợ của bộ phát và bộ thu của cả hai thiết bị. Tín hiệu này sẽ được ký hiệu bằng một chữ cái duy nhất điều khiển tốc độ và hướng của động cơ.
Làm thế nào để kiểm soát tốc độ của động cơ một chiều? Trong dự án này, nguyên lý hoạt động chính là các xung PWM được tạo ra từ bộ vi điều khiển được lập trình để kích hoạt chân 1 của L293D để tăng và giảm chu kỳ nhiệm vụ của các xung. Các xung nhiệm vụ này có thể dẫn đến việc điều khiển động cơ DC theo hướng thích hợp với tốc độ cụ thể.
Điều chế độ rộng xung
Điều chế độ rộng xung đạt được từ đầu ra của bộ điều khiển vi mô được lập trình hợp lệ để lấy dữ liệu do thiết bị Bluetooth giao tiếp với nó nhận được. Một mô-đun Bluetooth được giao tiếp hợp lệ với bộ vi điều khiển cho luồng dữ liệu hai chiều trong khi chương trình được thực thi để phát triển các xung PWM.
Ứng dụng Android từ bất kỳ điện thoại thông minh nào sẽ giao tiếp thông qua Bluetooth tích hợp của điện thoại với mô-đun Bluetooth được kết nối với bộ vi điều khiển để thực hiện các hoạt động theo yêu cầu. Chu kỳ nhiệm vụ điều chế độ rộng xung được hiển thị bên dưới.
Chu kỳ nhiệm vụ PWM
Nút cảm ứng lên trên điện thoại thông minh chạy chương trình Android được sử dụng để tăng chu kỳ nhiệm vụ đúng giờ của PWM trong khi nút cảm ứng xuống để giảm chu kỳ nhiệm vụ.
Ứng dụng Android để điều khiển tốc độ động cơ DC
Các Động cơ DC chạy qua IC điều khiển động cơ L293D với chu kỳ nhiệm vụ khác nhau được áp dụng để cho phép chân-1 của L293D được cấp từ bộ điều khiển vi mô để điều khiển tốc độ. Các chân dữ liệu LCD được kết nối với bộ vi điều khiển để hiển thị phần trăm tốc độ động cơ đang chạy.
Do đó, điều khiển tốc độ động cơ một chiều sử dụng ứng dụng Android là cách tiết kiệm điện hiệu quả, thiết thực và an toàn nhất. Kỹ thuật PWM (Điều chế độ rộng xung) đơn giản có thể được sử dụng để điều khiển tốc độ của động cơ. Chu kỳ làm việc của sóng kiểm soát tốc độ của nó. Bằng cách hoán đổi các cổng đầu ra, nó sẽ thay đổi hướng của động cơ một cách hiệu quả.
Hơn nữa, mọi thắc mắc liên quan đến bài viết này vui lòng đưa ra những gợi ý quý báu của bạn bằng cách bình luận trong phần bình luận bên dưới. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, các ứng dụng của giao diện Động cơ DC đối với Vi điều khiển là gì?
