[EAGLE i TY] Sterownik H silnika elektrycznego dla fanów Arduino i robotyki
Jednym z problemów, na jakie napotykają początkujący elektronicy jest projekt pierwszej płytki elektronicznej. W artykule pokażemy w jaki sposób przygotować biblioteki oraz kompletny schemat połączeniowy ścieżek w środowisku Eagle, na przykładzie sterownika silników elektrycznych w konfiguracji H, który będzie integrowany na PCB z modułem Arduino Nano.
Niemal każdy pasjonat robotyki chciałby wprowadzić w ruch własną konstrukcję. Do tego celu służą mostki H, których działanie polega na ukierunkowaniu przepływu prądu zasilającego silniki przy jednoczesnym ominięciu mikrokontrolera. Przy odpowiednim zadaniu stanów logicznych na 4 (rysunek 1) tranzystorach wymuszamy przepływ prądu przez silnik powodując obrót w wybranym kierunku (rysunek 2).
Rys. 1. Schemat typowego mostka H
Rys. 2 Schemat przepływu prądu przy wskazanych nastawach na bramkach tranzystorów
Do lekkich konstrukcji w pełni sprawdzają się sterowniki o niskim koszcie. Do robotów kategorii Line Follower wykorzystuję scalony sterownik TB6612FNG, który umożliwia wysterowanie niezależnie dwóch kierunków działania silników.
Fot. 3. Wyprowadzenia modułu sterownika z układem TB6612FNG
Funkcje wyprowadzeń modułu sterownika pokazanego na fotografii 3 są następujące:
- GND – potencjał ujemny układu, wszystkie porty są ze sobą zwarte dlatego też wystarczy podłączyć jeden
- VCC – zasilanie części logicznej sterownika, do tego celu wykorzystam port 5V na Arduino
- VMOT – zasilanie silników, podłączamy bezpośrednio do akumulatora
- PWMA, PWMB – sygnał wypełnienia PWM sterujący prędkością silników A i B
- STBY – port podtrzymania sterownika, aby układ pracował należy podłączyć pod 5V
- AIN1, AIN2,BIN1, BIN2 – porty sterujące kierunkiem pracy silnikami A i B
- AO1, AO2, BO1, BO2 – porty wyjściowe podłączone do silników A i B
Do projektowania płytek elektronicznych wykorzystuję program Eagle. Aby wykorzystać przedstawiony powyżej element w schematach należy stworzyć jego model w bibliotekach programu. Poniżej przedstawię jak zrobić to krok po kroku.
- Uruchamiamy program (rysunek 4)
Rys. 4. Menu dostępnych funkcji Eagle po uruchomieniu programu
2. Otwieramy panel bibliotek Eagle (rysunek 5)
Rys. 5. Panel edytora bibliotek w Eagle