Röleler ve mosfet kullanarak Arduino dc motor hız ve yön kontrolü

Bu projede Arduino ve iki röle kullanarak 24v yüksek akım motorunun yönünü ve hızını kontrol ediyoruz. Bu devre için hiçbir güç anahtarına gerek yoktur , DC Motorun yönünü ve hızını kontrol etmek için sadece iki düğme ve Potansiyometre'de bulunur. Bir basma düğmesi motoru saat yönünde, diğeri ise saat yönünün tersine döndürür. Motorun hızını kontrol etmek için bir n-kanal MOSFET gereklidir. Röleler, Motorun yönlerini değiştirmek için kullanılır. H-Bridge devresine benzer.

Gerekli Bileşenler:

1. Arduino Uno
2. İki 12v röle (5v röle de kullanılabilir)
3. İki transistör; BC547
4. İki düğme
5. IRF540N
6. 10k direnç
7. 24 volt kaynak
8. 10K potansiyometre
9. Üç diyot 1N4007
10. Bağlantı telleri

Devre Şeması ve Açıklamaları:

Bu Çift Yönlü Motor Kontrol Projesinin Devre Şeması aşağıdaki resimde gösterilmektedir. Bağlantıları ona göre yapın:

• Her iki rölenin normalde kapalı terminalini akünün pozitif terminaline bağlayın.
• Her iki rölenin normalde açık terminalini MOSFET'in boşaltma terminaline bağlayın.
• MOSFET'in kaynağını akünün negatif terminaline ve Arduino UNO'nun Toprak pinine bağlayın.
• Arduino'nun PWM pimi 6'ya kapı terminali.
• Kapıdan kaynağa 10k direnci ve kaynaktan drenaja 1N4007 diyotu bağlayın.
• Motoru rölelerin orta terminalleri arasına bağlayın.
• Kalan iki terminalden biri Arduino Uno'nun Vin pinine ve diğeri transistörün kolektör terminaline (her röle için) gider.
• Her iki transistörün verici terminalini Arduino'nun GND pinine bağlayın.
• Arduino'nun her biri basmalı düğmeyle seri halde olan dijital pini 2 ve 3, transistörlerin tabanına gider.
• Diyotu tam olarak şekilde gösterildiği gibi röleye bağlayın.
• Potansiyometrenin uç terminalini sırasıyla Arduino'nun 5v pinine ve Gnd pinine bağlayın. Ve silecek terminalini A0 pinine.
• ** iki ayrı 12 v piliniz varsa, bir pilin pozitif terminalini başka bir pilin negatif terminaline bağlayın ve kalan iki terminali pozitif ve negatif olarak kullanın.

Transistörlerin Amacı:

Arduino'nun dijital pinleri, normal bir 5v rölesini açmak için gereken akım miktarını sağlayamaz. Ayrıca bu projede 12v röle kullanıyoruz. Arduino'nun Vin pini her iki röle için bu kadar akımı kolayca sağlayamaz. Bu nedenle transistörler, Arduino'nun Vin pininden, dijital pinden transistörün temel terminaline bağlanan bir düğme kullanılarak kontrol edilen röleye akım iletmek için kullanılır.

Arduino'nun Amacı:

• Röleyi açmak için gereken akım miktarını sağlamak.
• Transistörü açmak için.
• DC Motorların Hızını Potansiyometre ile Programlama kullanarak kontrol etmek. Sonunda Arduino Kodunun tamamını kontrol edin.

MOSFET'in Amacı:

Motorun hızını kontrol etmek için MOSFET gereklidir. MOSFET, yüksek frekans geriliminde açılıp kapanır ve motor, MOSFET drenajına seri bağlandığından, gerilimin PWM değeri motorun hızını belirler.

Güncel Hesaplamalar:

Röle bobininin direnci, = 400 ohm olduğu ortaya çıkan bir multimetre kullanılarak ölçülür.

Arduino'nun Vin pini = 12v verir

Yani akımın röleyi açması gerekiyor = 12/400 Amper = 30 mA

Her iki röle de enerjilendirilmişse, akım = 30 * 2 = 60 mA

** Arduino'nun Vin pini maksimum akım = 200mA sağlayabilir.

Böylece Arduino'da aşırı akım sorunu yaşanmaz.

Arduino Kontrollü Çift Yönlü Motorun Çalışması:

Bu 2 yönlü Motor Kontrol devresinin çalışması basittir. Arduino'nun her iki pini (2, 3) her zaman yüksek kalacaktır.

Hiçbir düğmeye basılmadığında:

Bu durumda, transistörün tabanına akım akmaz, dolayısıyla transistör kapalı kalır (açık bir anahtar gibi davranır), çünkü Arduino'nun Vin pininden röle bobinine hiçbir akım akmaz.

Bir düğmeye basıldığında:

Bu durumda, transistörün tabanına, onu açan basma düğmesi aracılığıyla bir miktar akım akar. Artık akım, bu röleyi (RÖLE A) çalıştıran bu transistör vasıtasıyla Vin pininden röle bobinine kolayca akar ve bu rölenin anahtarı NO konumuna atılır. Diğer röle (RÖLE B) hala NC konumundayken. Böylece akım, akünün pozitif terminalinden motor aracılığıyla negatif terminale akar, yani akım A rölesinden B rölesine akar. Bu, motorun saat yönünde dönmesine neden olur.

Diğer düğmeye basıldığında:

Bu sefer başka bir röle açılır. Artık akım, bu röleyi (RÖLE B) çalıştıran transistör üzerinden Vin pininden röle bobinine kolayca akar ve bu rölenin anahtarı NO konumuna atılır. Diğer röle (RÖLE A) NC konumunda kalırken. Böylece akım, akünün pozitif terminalinden akünün negatif terminaline motor aracılığıyla akar. Ancak bu sefer akım B rölesinden A rölesine akar.Bu, motorun saat yönünün tersine dönmesine neden olur.

Her iki düğmeye de basıldığında:

Bu durumda akım, her iki transistörün de açıldığı için her iki transistörün tabanına akar (kapalı bir anahtar gibi davranır). Ve böylece her iki röle de artık NO konumunda. Böylece akım, akünün pozitif terminalinden negatif terminale motor üzerinden akmaz ve bu nedenle dönmez.

DC Motorun Hızının Kontrol Edilmesi:

MOSFET kapısı, Arduino UNO'nun PWM pin 6'sına bağlıdır. Mosfet, yüksek PWM frekans geriliminde açılıp kapanır ve motor, mosfet drenajı ile seri bağlandığı için, gerilimin PWM değeri motorun hızını belirler. Şimdi potansiyometrenin silecek terminali ile Gnd arasındaki voltaj 6 numaralı pimdeki PWM voltajını belirler ve silecek terminali döndürüldüğünde, analog pin A0'daki voltaj değişir ve motorun hızında değişikliğe neden olur.

Bu Arduino Tabanlı Çift Yönlü Motor Hızı ve Yön kontrolünün tam çalışması aşağıdaki Videoda Arduino Kodu ile gösterilmektedir.