Kako uporabljati naše aktuatorje z Arduinom in MegaMotom

Mikrokrmilniki Arduino so kot nalašč za upravljanje linearnega aktuatorja Progressive Automations. Vendar imajo, tako kot večina mikrokrmilnikov, omejitve toka na vhodno/izhodnih pinov. Če te omejitve presežete, lahko to povzroči takojšnjo in trajno poškodbo Arduina, še posebej pri delovanju zmogljivega industrijskega linearnega aktuatorja. Tudi mikro ali mini linearni aktuator je lahko preveč, da bi ga Arduino napajal neposredno.

Rešitev je uporaba krmilnega shieldu MegaMoto z Arduino (MegaMoto Plus H‑most ali MegaMoto GT krmilnik). Ti shieldi omogočajo, da linearni aktuator napajate ločeno, brez skrbi, da bi iz Arduina ušel »magični dim«. Omogočajo vam tudi proženje gibanja naprej in nazaj s signalom iz Arduina.

Poglejmo, kaj lahko ponudi MegaMoto in kako z Arduinom upravljati linearni aktuator.

Kateri model MegaMoto je pravi za vaš projekt?

MegaMoto je shield, kar pomeni, da ga lahko pritrdite neposredno na vrh Arduina brez spajkanja dodatnih žic. Ta lastnost shieldu pomeni tudi, da lahko zložite 3 modele Plus enega na drugega ter omogočite dvossmerno krmiljenje 3 linearnih aktuatorjev ali enosmerno krmiljenje 6 linearnih aktuatorjev. Če boste shielde zlagali, priporočamo model Plus, saj ventilator modela GT ne omogoča enostavnega zlaganja.

MegaMoto Plus sprejme vhodno napetost 5–28 V in lahko izhodno poda 20 A toka s sunki do 40 A. MegaMoto GT, z dodanim ventilatorjem in hladilniki, lahko sprejme vhodno napetost 6–35 V in izhodno poda 35 A toka s sunki do 50 A. Oba modela bosta opravila delo, vendar glede na vašo aplikacijo poskrbite, da izbrani linearni aktuator pri polni obremenitvi nima toka, ki bi presegal največji tok MegaMoto.

Kaj boste potrebovali

Tukaj je seznam stvari, ki jih potrebujete za začetek uporabe MegaMoto:

• 1 x RobotPower MegaMoto krmilni shield motorja
• 1 x Arduino Mega
• 1 x PA-14-12-50 (uporabljamo senzor povratne zveze v tem linearnem aktuatorju, lahko pa uporabite katerikoli aktuator, če največji tok ne preseže največjega toka MegaMoto)
• 1 x PS-20-12 (ali kateri koli napajalnik, ocenjen za linearni aktuator, ki ga nameravate uporabiti)
• 1 x Ultrazvočni senzor

Novi in izboljšani PA-01 mini aktuator (nadgradnja PA-14) je naš trenutni model z vrsto dodatnih prednosti. Za primerjavo si oglejte spodnje tabele in brez skrbi nadgradite!

1. korak: Ožičenje krmilnih pinov/napajanja

Ožičenje za upravljanje linearnih aktuatorjev z Arduinom je precej preprosto in ga lahko razdelimo na tri glavne dele: povezavo MegaMoto z Arduinom, MegaMoto z napajalnikom in MegaMoto z linearnim aktuatorjem. Izbirni korak je dodajanje ultrazvočnega senzorja za proženje gibanja linearnega aktuatorja naprej in nazaj. Če se odločite, da ultrazvočnega senzorja ne boste uporabljali, boste morali prilagoditi Arduino kodo za linearni aktuator v tem projektu.

MegaMoto na Arduino

To ne zahteva dodatnega ožičenja. Preprosto poravnajte pine MegaMoto s pini na Arduinu.

MegaMoto na napajalnik

• MegaMoto + na V+
• MegaMoto - na V-

Aktuator (6-pinski konektor) na Arduino/MegaMoto

• Motor+ na MegaMoto A
• Motor- na MegaMoto B 

Ultrazvočni senzor na Arduino/Megamoto

• VCC na 5V
• GND na GND
• Trig na pin 35
• Echo na pin 40

Pini senzorja imajo 2 skakalca. Eden (navpičen), ki povezuje A2/A3, poveže senzorja toka obeh polovic H‑mostu. Za aplikacije z visokim tokom (10 A+) je priporočljivo, da skakalec ostane povezan, da preprečite, da bi prevelik tok tekel skozi senzorje, kar podaljša njihovo življenjsko dobo.

2. korak: Programiranje Arduina

MegaMoto prejema ukaze iz Arduina za proženje vezja H‑mostu in dovod napajanja linearnemu aktuatorju. Drug ukaz iz Arduina lahko preklopi H‑most in obrne gibanje linearnega aktuatorja.

Povežite Arduino prek USB z prenosnikom/namiznim računalnikom in s pomočjo Arduino IDE naložite spodnjo Arduino kodo za linearni aktuator. Prepričajte se, da ste v IDE izbrali pravo ploščo in COM vrata.

Do kode dostopate tukaj

Ultrazvočni senzor odda ultrazvočni ping, ki ga sproži eden od pinov na Arduinu. Ta ultrazvočni ping se odbije od objekta in ga zazna sprejemnik. Ko sprejemnik zazna ping, pošlje impulz v Arduino. Enačba v kodi lahko izračuna, kako daleč je objekt.

Če je objekt na določeni razdalji, lahko Arduino programirate tako, da aktuator glede na vaše potrebe razširi ali uvleče. Ker ima večina naših aktuatorjev notranja končna stikala, se bo aktuator na vsakem koncu samodejno ustavil, tudi če MegaMoto še naprej dovaja napajanje, saj ga končno stikalo prekine.

3. korak: Spreminjanje kode

Arduino kodo za linearni aktuator lahko na različne načine prilagodite glede na predvideno aplikacijo. Na primer, lahko uporabite linearni aktuator Progressive Automations, ki nima senzorja Hallovega učinka ali ultrazvočnega senzorja. MegaMoto lahko prožite z Arduinom v programiranih intervalih ali z uporabo tipke, povezane na Arduino.

V zgornjem primeru lahko izkomentirate vrstice kode, ki se nanašajo na ultrazvočni senzor in senzor Hallovega učinka. PWMA/B bo nadzoroval razširjanje/uvlačenje, odvisno od tega, kako povežete aktuator na priključke MegaMoto A/B.

Hitrost motorja lahko nadzorujete z ukazom analogWrite na ustreznem pinu za ustvarjanje PWM signala. Hitrosti so lahko med 0 in 255, kar motorju daje 0–100 % napetosti z napajalnika.

Še ena ideja za Arduino kodo linearnega aktuatorja je nastavitev mej toka, da se MegaMoto izklopi, ko tok preseže prag; to pa zahteva preračun surovega toka v dejanski tok in ni 100‑odstotno natančno.

Zaključek

Uporaba MegaMoto z Arduinom je priročen način za upravljanje linearnega aktuatorja Progressive Automations z visokim tokom pri polni obremenitvi. Poleg tega omogoča hitro in brezhibno upravljanje smeri gibanja aktuatorja naprej in nazaj. Zdaj, ko veste, kako z Arduinom upravljati linearni aktuator, prilagodite kodo svoji aplikaciji, vendar najprej začnite z osnovami in sproti dodajajte kompleksnejše komponente in kodo, da se izognete zamudnemu odpravljanju napak.

Če imate kakršna koli vprašanja o tem članku ali katerem od naših izdelkov, kontaktirajte nas in z veseljem bomo pomagali!