การเชื่อมต่อมอเตอร์ dc กับไมโครคอนโทรลเลอร์ avr atmega16

มอเตอร์กระแสตรงเป็นมอเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย มอเตอร์เหล่านี้สามารถพบได้เกือบทุกที่ตั้งแต่โครงการขนาดเล็กไปจนถึงหุ่นยนต์ขั้นสูง ก่อนหน้านี้เราได้เชื่อมต่อ DC Motor กับไมโครคอนโทรลเลอร์อื่น ๆ เช่น Arduino, Raspberry pi และใช้ในโครงการหุ่นยนต์จำนวนมาก วันนี้เราเรียนรู้ที่จะควบคุมมอเตอร์ DC ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล AVR ATmega16 แต่ก่อนที่จะไปเรามาทำความรู้จักกับมอเตอร์กระแสตรงกันก่อน

มอเตอร์กระแสตรงคืออะไร?

DC Motor เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล โดยเฉพาะมอเตอร์กระแสตรงใช้กระแสไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล หลักการพื้นฐานของมอเตอร์คือปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กและกระแสเพื่อสร้างแรงภายในมอเตอร์ซึ่งช่วยให้มอเตอร์หมุน ดังนั้นเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านขดลวดในสนามแม่เหล็กแรงแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นซึ่งก่อให้เกิดแรงบิดส่งผลให้เกิดการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ ทิศทางของมอเตอร์ถูกควบคุมโดยการย้อนกลับของกระแส นอกจากนี้ความเร็วของมันสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามแรงดันไฟฟ้าที่ให้มา เนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอร์มีพิน PWM ดังนั้นจึงสามารถใช้เพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์ได้

ในการกวดวิชานี้การดำเนินการ DC มอเตอร์จะแสดงให้เห็นด้วยATmega16ตัวขับมอเตอร์ L293D จะใช้เพื่อย้อนกลับทิศทางของกระแสดังนั้นทิศทางการเคลื่อนที่ ไดรเวอร์มอเตอร์ L293D ใช้การกำหนดค่าวงจร H-Bridge ซึ่งส่งกระแสไฟฟ้าที่ต้องการไปยัง Motor สองปุ่มกดจะใช้ในการเลือกทิศทางของมอเตอร์ปุ่มกดปุ่มใดปุ่มหนึ่งใช้เพื่อเลือกการหมุนอย่างชาญฉลาดของนาฬิกาและอีกปุ่มหนึ่งใช้เพื่อเลือกการต่อต้านนาฬิกาของมอเตอร์กระแสตรง

ส่วนประกอบที่จำเป็น

1. มอเตอร์กระแสตรง (5V)
2. L293D ขับมอเตอร์
3. Atmega16 ไมโครคอนโทรลเลอร์ IC
4. 16Mhz คริสตัลออสซิลเลเตอร์
5. ตัวเก็บประจุ 100nF สองตัว
6. ตัวเก็บประจุ 22pF สองตัว
7. ปุ่มกด
8. สายจัมเปอร์
9. เขียงหั่นขนม
10. USBASP v2.0
11. LED (สีใดก็ได้)

แผนภูมิวงจรรวม

การเขียนโปรแกรม Atmega16 สำหรับการควบคุมมอเตอร์กระแสตรง

Atmega16 ได้รับการตั้งโปรแกรมโดยใช้ USBASP และ Atmel Studio7.0 หากคุณไม่ทราบวิธีการตั้งโปรแกรม Atmega16 โดยใช้ USBASP ให้ไปที่ลิงค์ โปรแกรมที่สมบูรณ์จะได้รับเมื่อสิ้นสุดโครงการ เพียงแค่อัปโหลดโปรแกรมใน Atmega16 และใช้ปุ่มกดสองปุ่มเพื่อหมุนมอเตอร์กระแสตรงตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกา

มอเตอร์กระแสตรงเชื่อมต่อโดยใช้ไดรเวอร์มอเตอร์ L293D มอเตอร์กระแสตรงจะหมุนสองทิศทางเมื่อกดปุ่มตามลำดับ ปุ่มกดปุ่มเดียวจะใช้เพื่อหมุนมอเตอร์กระแสตรงในทิศทาง Clock Wise และปุ่มกดอีกปุ่มจะใช้เพื่อหมุนมอเตอร์ DC ในทิศทางที่ชาญฉลาดของ Counter Clock ประการแรกกำหนดความถี่ของ CPU ไมโครคอนโทรลเลอร์และรวมถึงห้องสมุดที่จำเป็นทั้งหมด

#define F_CPU 16000000UL # รวม # รวม

จากนั้นใช้หนึ่งตัวแปรในการติดตามการกดปุ่มกดสถานะตัวแปรนี้จะใช้เพื่อกำหนดทิศทางของมอเตอร์

int ฉัน;

เลือกโหมดอินพุต / เอาต์พุตของ GPIO ใช้ลงทะเบียนทิศทางข้อมูล เริ่มแรกให้เอาท์พุทของขามอเตอร์ให้ต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงการสตาร์ทมอเตอร์โดยไม่ต้องกดปุ่ม

DDRA = 03; ปอร์ตา & = ~ (1 << 1); ปอร์ตา & = ~ (1 << 0);

ตรวจสอบว่ากดปุ่ม1 ^stเชื่อมต่อกับ PORTA4 ของ Atmega16 หรือไม่และจัดเก็บสถานะของปุ่มกดในตัวแปร

ถ้า (! bit_is_clear (PINA, 4)) { i = 1; ปอร์ตา & = ~ (1 << 1); _delay_ms (1,000); }

ตรวจสอบในทำนองเดียวกันว่ากดปุ่ม2 ^ndเชื่อมต่อกับ PORTA5 ของ Atmega16 หรือไม่และเก็บสถานะของปุ่มกดในตัวแปร

อื่นถ้า (! bit_is_clear (PINA, 5)) { i = 2; ปอร์ตา & = ~ (1 << 0); _delay_ms (1,000); }

หากสถานะของปุ่ม1 ^stเป็นจริงให้หมุนมอเตอร์กระแสตรงไปในทิศทางที่ชาญฉลาดของนาฬิกาและหากสถานะของปุ่มกดที่สองเป็นจริงให้หมุนมอเตอร์กระแสตรงด้วยการป้องกันนาฬิกาอย่างชาญฉลาด

ถ้า (i == 1) { PORTA - = (1 << 0); ปอร์ตา & = ~ (1 << 1); } else if (i == 2) { PORTA - = (1 << 1); ปอร์ตา & = ~ (1 << 0); }

คุณสามารถเชื่อมต่อหมุดมอเตอร์เข้ากับพิน GPIO ใดก็ได้ขึ้นอยู่กับ GPIO ที่ใช้ นอกจากนี้สิ่งสำคัญคือต้องใช้ Motor Driver IC เพื่อลดภาระของไมโครคอนโทรลเลอร์เนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่สามารถจ่ายกระแสที่ต้องการเพื่อใช้งานมอเตอร์กระแสตรงได้ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมและโครงการอื่น ๆ ที่ใช้มอเตอร์กระแสตรงโปรดไปที่ลิงค์ที่ระบุ

รหัสที่สมบูรณ์และวิดีโอสาธิตได้รับด้านล่าง