Wie man unsere Linearantriebe mit einem Arduino und MegaMoto verwendet

Arduino-Mikrocontroller sind perfekt geeignet, um einen linearen Aktuator von Progressive Automations zu steuern. Wie die meisten Mikrocontroller hat er jedoch Einschränkungen bei der Eingangs-/Ausgangsstromstärke der Pins. Wenn diese Einschränkungen überschritten werden, kann dies sofortige und dauerhafte Schäden am Arduino verursachen, insbesondere beim Betrieb eines leistungsstarken industriellen linearen Aktuators. Selbst ein Mikro oder Mini-Linearaktuator könnte zu viel sein, um ihn direkt vom Arduino zu betreiben.

Die Lösung besteht darin, ein MegaMoto-Motorsteuerungsmodul mit Arduino (MegaMoto Plus H-Brücke oder MegaMoto GT-Controller) zu verwenden. Diese Module ermöglichen es Ihnen, einen linearen Aktuator separat mit Strom zu versorgen, ohne sich Sorgen machen zu müssen, dass der Arduino "magischen Rauch" produziert. Sie ermöglichen es Ihnen auch, die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen mit einem Arduino-Signal auszulösen.

Schauen wir uns an, was das MegaMoto zu bieten hat und wie man einen linearen Aktuator mit Arduino steuert.

Welches MegaMoto-Modell ist das richtige für Ihr Projekt?

Das MegaMoto ist ein Schild, was bedeutet, dass Sie es direkt auf einen Arduino aufstecken können, ohne zusätzliche Drähte löten zu müssen. Diese Funktion des Moduls bedeutet auch, dass Sie 3 der Plus-Modelle übereinander stapeln können, um bidirektionale Steuerung von 3 linearen Aktuatoren oder unidirektionale Steuerung von 6 linearen Aktuatoren zu ermöglichen. Wenn Sie die Module stapeln möchten, empfehlen wir, das Plus-Modell zu verwenden, da der Lüfter des GT-Modells das einfache Stapeln nicht zulässt.

Das MegaMoto Plus benötigt eine Eingangsspannung von 5-28 V und kann 20 A Strom mit Spitzen von 40 A ausgeben. Das MegaMoto GT kann mit dem zusätzlichen Lüfter und den Kühlkörpern eine Eingangsspannung von 6-35 V akzeptieren und 35 A Strom mit Spitzen von 50 A ausgeben. Jedes Modell ist geeignet, aber je nach Anwendung stellen Sie sicher, dass der von Ihnen gewählte lineare Aktuator keinen Strom bei voller Last hat, der die maximale Stromstärke des MegaMoto überschreitet.

Was Sie benötigen

Hier ist eine Liste von Dingen, die Sie benötigen, um mit der Implementierung des MegaMoto zu beginnen:

• 1 x RobotPower MegaMoto Motorsteuerungsmodul
• 1 x Arduino Mega
• 1 x PA-14-12-50 (wir verwenden den Rückmeldesensor in diesem linearen Aktuator, aber Sie können jeden Aktuator verwenden, solange der maximale Stromverbrauch die maximale Stromstärke des MegaMoto nicht überschreitet)
• 1 x PS-20-12 (oder ein beliebiges Netzteil, das für den linearen Aktuator, den Sie verwenden möchten, geeignet ist)
• 1 x Ultraschallsensor

Der neue und verbesserte PA-01 Mini-Aktuator (Upgrade von PA-14) ist das aktuelle Modell, das wir mit einer Vielzahl zusätzlicher Vorteile anbieten. Für einen Vergleich sehen Sie sich die Tabellen unten an und upgraden Sie mit Vertrauen!

Schritt 1: Verdrahtung der Steuerpins/Stromversorgung

Die Verdrahtung zur Steuerung von linearen Aktuatoren mit Arduino ist recht einfach und kann in drei Hauptteile unterteilt werden, nämlich die Verbindung des MegaMoto mit dem Arduino, das MegaMoto mit der Stromversorgung und das MegaMoto mit dem linearen Aktuator. Ein optionaler Schritt besteht darin, einen Ultraschallsensor hinzuzufügen, um die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des linearen Aktuators auszulösen. Wenn Sie sich entscheiden, den Ultraschallsensor nicht zu verwenden, müssen Sie den Arduino-Code für den linearen Aktuator für dieses Projekt anpassen.

MegaMoto zu Arduino

Dies erfordert keine zusätzliche Verdrahtung. Richten Sie einfach die Pins des MegaMoto mit den Pins des Arduino aus.

MegaMoto zur Stromversorgung

• MegaMoto + zu V+
• MegaMoto - zu V-

Aktuator (6-Pin-Stecker) zu Arduino/MegaMoto

• Motor+ zu MegaMoto A
• Motor- zu MegaMoto B 

Ultraschallsensor zu Arduino/Megamoto

• VCC zu 5V
• GND zu GND
• Trig zu Pin 35
• Echo zu Pin 40

Die Pins des Sensors haben 2 Brücken. Die eine Brücke (vertikal), die A2/A3 verbindet, wird verwendet, um die Stromsensoren beider H-Brückenhälften zu verbinden. Für Anwendungen mit hohem Strom (10A+) wird empfohlen, die Brücke verbunden zu lassen, um zu verhindern, dass zu viel Strom durch die Sensoren fließt, was deren Lebensdauer verlängert.

Schritt 2: Programmierung des Arduino

Das MegaMoto erhält Befehle vom Arduino, um den H-Brücken-Schaltkreis auszulösen und Strom zum linearen Aktuator bereitzustellen. Ein weiterer Befehl vom Arduino kann die H-Brücke umschalten und die Bewegung des linearen Aktuators umkehren.

Verbinden Sie den Arduino über USB mit einem Laptop/Desktop-Computer und laden Sie den untenstehenden Arduino-Code für den linearen Aktuator mit der Arduino IDE hoch. Stellen Sie sicher, dass Sie das richtige Board und den COM-Port in der IDE ausgewählt haben.

Hier gelangen Sie zum Code

Der Ultraschallsensor sendet ein Ultraschall-Ping aus, das durch einen der Pins am Arduino ausgelöst wird. Dieses Ultraschall-Ping wird dann von einem Objekt reflektiert und vom Empfänger erkannt. Wenn der Empfänger das Ping erkennt, sendet er einen Puls an den Arduino. Eine Gleichung im Code kann bestimmen, wie weit ein Objekt entfernt ist.

Wenn das Objekt eine bestimmte Entfernung hat, kann der Arduino so programmiert werden, dass er sich je nach Bedarf ausdehnt oder zurückzieht. Da die meisten unserer Aktuatoren interne Endschalter haben, stoppt der Aktuator automatisch an jedem Ende, selbst wenn das MegaMoto weiterhin Strom liefert, während der Endschalter ihn abschaltet.

Schritt 3: Modifizieren des Codes

Der Arduino-Code für den linearen Aktuator kann auf verschiedene Weise geändert werden, je nach beabsichtigter Anwendung. Beispielsweise könnten Sie einen linearen Aktuator von Progressive Automations verwenden, der keinen Hall-Effekt-Sensor oder Ultraschallsensor hat. Sie können das MegaMoto mit dem Arduino in programmierten Intervallen oder über einen an den Arduino angeschlossenen Taster auslösen.

In diesem Fall können Sie die Codezeilen, die sich auf den Ultraschallsensor und den Hall-Effekt-Sensor beziehen, auskommentieren. PWMA/B steuert die Ausdehnung/Rückziehung, je nachdem, wie Sie den Aktuator an die MegaMoto A/B-Anschlüsse anschließen.

Die Geschwindigkeit des Motors kann durch einen analogWrite-Befehl am entsprechenden Pin gesteuert werden, um ein PWM-Signal zu erzeugen. Die Geschwindigkeiten können zwischen 0-255 liegen, was dem Motor 0-100 % der Spannung aus der Stromversorgung gibt.

Eine weitere Idee für den Arduino-Code des linearen Aktuators besteht darin, Stromgrenzen festzulegen, um das MegaMoto auszuschalten, wenn der Strom einen Schwellenwert überschreitet, aber dies erfordert eine Berechnung des Rohstroms zum tatsächlichen Strom und ist nicht 100 % genau.

Fazit

Die Verwendung eines MegaMoto mit einem Arduino ist eine bequeme Möglichkeit, einen linearen Aktuator von Progressive Automations mit hohem Strom bei voller Last zu steuern. Darüber hinaus bietet es eine schnelle und nahtlose Methode zur Steuerung der Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen des Aktuators. Jetzt, da Sie wissen, wie man einen linearen Aktuator mit Arduino steuert, passen Sie den Code an Ihre Anwendung an, beginnen Sie jedoch zunächst mit den Grundlagen und fügen Sie im Laufe der Zeit komplexere Komponenten und Codes hinzu, um zeitaufwendige Fehlersuche zu vermeiden.

Wenn Sie Fragen zu diesem Artikel oder zu einem unserer Produkte haben, kontaktieren Sie uns, und wir helfen Ihnen gerne weiter.