Come utilizzare i nostri attuatori con Arduino e MegaMoto

I microcontrollori Arduino sono perfetti per controllare un attuatore lineare Progressive Automations. Tuttavia, come la maggior parte dei microcontrollori, hanno limitazioni di corrente in ingresso/uscita sui pin. Se si superano tali limitazioni, si possono causare danni immediati e permanenti all'Arduino, soprattutto quando si aziona un attuatore lineare industriale ad alta potenza. Anche un micro o un mini attuatore lineare potrebbe essere troppo per l'Arduino da alimentare direttamente.

La soluzione è usare uno shield di controllo motore MegaMoto con Arduino (MegaMoto Plus ponte H oppure controller MegaMoto GT). Questi shield consentono di alimentare separatamente un attuatore lineare senza rischiare di far uscire il “fumo magico” dall’Arduino. Permettono anche di attivare i movimenti avanti e indietro con un segnale dell’Arduino.

Vediamo cosa offre il MegaMoto e come controllare un attuatore lineare con Arduino.

Quale modello MegaMoto è adatto al tuo progetto?

Il MegaMoto è uno shield, ciò significa che puoi collegarlo direttamente sopra un Arduino senza dover saldare fili aggiuntivi. Questa caratteristica consente anche di impilare 3 modelli Plus uno sopra l’altro per fornire il controllo bidirezionale di 3 attuatori lineari o il controllo monodirezionale di 6 attuatori lineari. Se intendi impilare gli shield, ti consigliamo il modello Plus, poiché la ventola del modello GT non ne facilita l’impilaggio.

Il MegaMoto Plus accetta una tensione d’ingresso di 5-28V e può erogare 20A di corrente con picchi di 40A. Il MegaMoto GT, grazie a ventola e dissipatori aggiunti, accetta 6-35V e può erogare 35A di corrente con picchi di 50A. Entrambi i modelli vanno bene ma, in base alla tua applicazione, assicurati che l’attuatore lineare scelto non abbia una corrente a pieno carico che superi la corrente massima del MegaMoto.

Cosa ti servirà

Ecco l’elenco di ciò che ti serve per iniziare a utilizzare il MegaMoto:

• 1 x RobotPower MegaMoto Motor Driver Shield
• 1 x Arduino Mega
• 1 x PA-14-12-50 (stiamo usando il sensore di Feedback in questo attuatore lineare, ma puoi utilizzare qualsiasi attuatore purché l’assorbimento di corrente massimo non superi la corrente massima del MegaMoto)
• 1 x PS-20-12 (o qualsiasi alimentatore dimensionato per l’attuatore lineare che intendi usare)
• 1 x Sensore a ultrasuoni

Il nuovo e migliorato mini attuatore PA-01 (upgrade del PA-14) è il modello attuale che offriamo, con una serie di vantaggi aggiuntivi. Per un confronto, consulta le tabelle qui sotto ed effettua l’upgrade con fiducia!

Step 1: Collegamento dei pin di controllo/alimentazione

Il cablaggio per controllare attuatori lineari con Arduino è piuttosto semplice e si può suddividere in tre parti principali, ovvero collegare il MegaMoto all’Arduino, il MegaMoto all’alimentatore e il MegaMoto all’attuatore lineare. Un passaggio opzionale è aggiungere un sensore a ultrasuoni per attivare il movimento avanti e indietro dell’attuatore lineare. Se decidi di non usare il sensore a ultrasuoni, dovrai modificare il codice Arduino dell’attuatore lineare per questo progetto.

MegaMoto ad Arduino

Non richiede cablaggi aggiuntivi. Allinea semplicemente i pin del MegaMoto con quelli dell’Arduino.

MegaMoto all’alimentatore

• MegaMoto + a V+
• MegaMoto - a V-

Attuatore (Connettore a 6 pin) ad Arduino/MegaMoto

• Motor+ a MegaMoto A
• Motor- a MegaMoto B 

Sensore a ultrasuoni ad Arduino/MegaMoto

• VCC a 5V
• GND a GND
• Trig al pin 35
• Echo al pin 40

I pin del sensore hanno 2 jumper. Un jumper (verticale), che collega A2/A3, serve per unire tra loro i sensori di corrente di entrambe le metà del ponte H. Per applicazioni ad alta corrente (10A+), si consiglia di lasciare il jumper inserito per evitare che troppa corrente attraversi i sensori, prolungandone la vita.

Step 2: Programmare l’Arduino

Il MegaMoto riceve comandi dall’Arduino per attivare il circuito a ponte H e fornire potenza all’attuatore lineare. Un altro comando dell’Arduino può commutare il ponte H e invertire il movimento dell’attuatore lineare.

Collega l’Arduino via USB a un laptop/desktop e carica il codice Arduino per attuatore lineare qui sotto usando l’IDE di Arduino. Assicurati di aver selezionato la scheda e la porta COM corrette nell’IDE.

Accedi al codice qui

Il sensore a ultrasuoni trasmette un impulso ultrasonico attivato da uno dei pin dell’Arduino. L’impulso ultrasonico viene poi riflesso da un oggetto e rilevato dal ricevitore. Quando il ricevitore rileva l’impulso, invia un segnale all’Arduino. Un’equazione nel codice può determinare a quale distanza si trova un oggetto.

Se l’oggetto si trova a una certa distanza, l’Arduino può essere programmato per estendere o retrarre in base alle tue esigenze. Poiché la maggior parte dei nostri attuatori ha Finecorsa interni, l’attuatore si fermerà automaticamente a ciascuna estremità anche se il MegaMoto continua a fornire alimentazione, poiché il Finecorsa la interrompe.

Step 3: Modifica del codice

Il codice Arduino per attuatore lineare può essere modificato in vari modi a seconda dell’applicazione prevista. Ad esempio, potresti usare un attuatore lineare Progressive Automations che non ha un sensore ad effetto Hall o un sensore a ultrasuoni. Puoi attivare il MegaMoto con l’Arduino a intervalli programmati o usando un pulsante collegato all’Arduino.

Nel caso sopra, puoi commentare le righe di codice relative al sensore a ultrasuoni e al sensore ad effetto Hall. PWMA/B controllerà estensione/retrazione a seconda di come colleghi l’attuatore ai terminali MegaMoto A/B.

La velocità del motore può essere controllata usando un comando analogWrite sul pin corrispondente per creare un segnale PWM. Le velocità possono variare tra 0-255, fornendo al motore dallo 0 al 100% della tensione dall’alimentatore.

Un’altra idea per il codice Arduino è impostare limiti di corrente per spegnere il MegaMoto quando la corrente supera un valore soglia, ma ciò richiede una conversione dalla corrente grezza a quella reale e non è accurata al 100%.

Conclusione

Usare un MegaMoto con un Arduino è un modo pratico per controllare un attuatore lineare Progressive Automations con corrente elevata a pieno carico. Inoltre, offre un metodo rapido e fluido per controllare le direzioni avanti e indietro dell’attuatore. Ora che sai come controllare un attuatore lineare con Arduino, adatta il codice alla tua applicazione: inizia dalle basi e aggiungi componenti e codice più complessi man mano, per evitare lunghe attività di risoluzione dei problemi.

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