Los microcontroladores, como los Arduinos, son una excelente manera de controlar sus proyectos electrónicos personalizados. Desafortunadamente, los pines digitales tienen una salida máxima de 40 mA, y esto no es suficiente para alimentar la mayoría de los motores. Aquí es donde un protector de controlador de motor puede ser útil. Pero estos son costosos de comprar y solo le permiten controlar algunos motores, especialmente si los está incorporando en un proyecto.

El tipo más simple de controlador de velocidad usa una señal de modulación de ancho de pulso para configurar la velocidad del motor. Esta señal puede ser generada por cualquiera de los pines de modulación de ancho de pulso en un Arduino. Por lo tanto, necesitamos utilizar una fuente de alimentación externa (como un paquete de baterías) y un circuito de conmutación de transistores. Esto es similar al circuito de transistor en un escudo de relé, pero hicimos algunos cambios. Incluí un LED para una indicación visual en la salida.

En este proyecto, te mostraré cómo puedes hacer tu propio controlador de motor simple.

Este es un remix del instructivo "Cómo hacer protectores personalizados para sus microcontroladores" de Jason Poel Smith, y remezcé el protector del conductor del motor. ¡Por favor voten en el Concurso Remix 2.0!

Suministros:

Paso 1: Herramientas y materiales

Aquí están los materiales y herramientas que necesitará para este proyecto.

Materiales:

Transistor de potencia 2x NPN (como tip31a)

Diodo 2x IN4001

2x 1K Ω resistencia

2x 100 Ω resistencia

2x LED en tu elección de color

2x 2 x 1 encabezados femeninos

1x 1 x 4 Encabezado hembra

Conector de batería 1x

Alambre de núcleo sólido de calibre 1x 30

1x Perfboard

Hay dos de casi todo porque estamos haciendo dos controladores de velocidad de motor en una PCB. Puede hacer fácilmente un solo circuito cortando los materiales dobles por la mitad y utilizando el esquema.

Herramientas:

Soldador y soldadura

Cortadores de alambre

Pelacables

Pinzas de punta de aguja

Paso 2: Soldar los transistores

Comience soldando los dos transistores de potencia en la PCB. Deje espacio entre los dos para dejar espacio para los otros componentes. No corte los cables todavía. Después de que hacemos las conexiones al transistor, puede cortar los cables. Tome nota de la configuración de pines del transistor anterior para evitar hacer las conexiones incorrectas. Para comprender mejor el circuito y cómo funciona, puede ser una buena idea crear un prototipo del circuito en una placa de pruebas primero.

Paso 3: Soldar los encabezados femeninos pequeños

Suelde en los pequeños 1 x 2 cabezales hembra. Alternativamente, podrías usar terminales de tornillo (terminé cambiando los dos al final) para una conexión más fácil. Nuevamente, deje espacio entre los encabezados y transistores para otros componentes.

Paso 4: Soldar los diodos

Suelde los diodos en el prefboard, frente a los encabezados pequeños. Conecte los diodos a los encabezados como se muestra en la tercera imagen de arriba. Esto evitará que el motor entregue alta corriente al tablero y lo arruine. Recortar los cables en todos los diodos. Lo ideal es tener la tira plateada en la parte superior de la placa, para facilitar el cableado de la placa.

Paso 5: Soldar los LEDs.

Suelde los LED en la parte posterior de los pequeños encabezados. Cualquier color que elijas debería funcionar. No necesita recortar los cables o hacer ningún cableado todavía. Tenga en cuenta dónde colocó el ánodo y el cátodo de cada uno.

Paso 6: Soldar los resistores de base

Suelde las resistencias 1K a la base (pin 1) de cada transistor. Deje espacio entre las resistencias y no lo conecte a nada. Corte el cable base y el cable de resistencia conectado a él.

Paso 7: Soldar los resistores LED

Suelde la resistencia de 100Ω en la placa de perfusión, con uno de los cables conectados al ánodo del LED (cable más largo). Recorte el cable de una resistencia y el cable del ánodo.

Paso 8: Conecta los Resistores en Pares

Conecte el cable de una de las resistencias LED a una de las resistencias de transistor. Recorte el cable de la resistencia LED solamente. Repita con las otras 2 resistencias para hacer 2 pares de resistencias.

* ¡Recuerda *** qué resistencia está conectada a la que! Estas parejas siempre estarán separadas; Estamos haciendo 2 controladores de motor!

Paso 9: Soldadura en los cables de la fuente de alimentación externa

Soldadura en los cables de alimentación. Puede conectarlo a la fuente de alimentación de su elección (teniendo en cuenta el voltio y la corriente del motor y del microcontrolador). Conecté un clip de batería de 9V para que pueda conectarse a una fuente de 9V o 12V. Haga un nudo cerca de la base para evitar que se saque.

* Opcional *** taladre un orificio para deslizar los cables para asegurarse de que no salga.

Paso 10: Soldar el cabezal hembra grande

Suelde el cabezal hembra grande en el tablero, en la esquina superior izquierda de la mano. Conecte el cable positivo de la fuente de alimentación al pin más alejado de la izquierda (mirándolo con el encabezado en la esquina superior izquierda). Conecte el cable negativo de la fuente de alimentación al pin junto al pin positivo que acaba de soldar. Utilicé cable rojo para conexiones positivas y azul para conexiones a tierra.

* Nota *** Se puede usar para alimentar un microcontrolador u otro accesorio, y también puede usarlo como entrada de alimentación si no desea usar los cables de la fuente de alimentación adjunta.

Paso 11: Conectar las entradas PWM

Conecte la resistencia conectada a la Base (pin 1) del Transistor a 1 de los pines disponibles en el encabezado grande. Haga esto para la resistencia restante, conectándola al último pin disponible. Este encabezado grande servirá para entradas / salidas. Conecte un pin PWM a los pines de entrada PWM que acaba de soldar y use los pines de la fuente de alimentación como salida o entrada para la alimentación. Usé cable blanco para estas conexiones.

Paso 12: Conexiones a tierra

Conecte los dos emisores de los transistores (pin 3) a tierra. Conecte los dos cables del cátodo de los LED a tierra. Recorte los cables del emisor y LED. Utilicé cable azul para tierra.

Paso 13: Conecte los pasadores del motor a la alimentación

Conecte el cable positivo a la unión de soldadura más cercana a la tira de plata en el diodo. Mira las imágenes para referencia, ya que esta parte puede ser difícil. Haga esto para ambos conjuntos de encabezados.

Paso 14: Conectar los pasadores del motor al colector del transistor

Aquí es donde recordar los pares de resistencias que hiciste es útil. Elija un pin de cabecera de conexión del motor y descubra a qué transistor está conectado el LED cerca de dicho pin de cabecera. Una vez que haya hecho eso, conecte un cable de la unión de soldadura restante en dicho pin de cabecera y conéctelo al colector (pin 2) del transistor, al que acaba de determinar que el LED está conectado. Recorte el cable del transistor, y repita esto para el otro encabezado y el transistor. Usa las imágenes como referencia.

Paso 15: Sube el Código

Ahora tienes un simple escudo controlador de motor. Puede configurar la velocidad del motor enviando un comando de escritura analógica a la base del transistor. Descargue y luego cargue el código de Arduino de muestra que se proporciona a continuación en una placa Arduino de su elección para probar el controlador del motor. Intente jugar con los números y el código para sentirse cómodo usando el controlador de velocidad.

Para usar esto con otros microcontroladores, asegúrese de que tenga una salida PWM y configure la salida para que coincida con la velocidad requerida. Si no sabe cómo hacerlo, busque un código de muestra para controlar un LED y cambie el código para satisfacer sus necesidades. Básicamente, puedes pensar en esto como controlar un LED; toma la señal PWM y controla el motor con un voltaje y una corriente más altos.

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