.М.а.г.а.з.и.н ROBOTEV.com

27.70 лв.

С помощта на този кит и софтуерната библиотека на Python, ще изпълните по-лесно задачата за контрол на чифт двупосочни, четкови DC мотори, управлявани oт Raspberry Pi Model B+. Платката се базира на DRV8835 интегрална схема, която представлява двоен H-мост. Може да работи при напрежение от 1.5V до 11V, така че е подходяща за управление на малки мотори.

Този драйвер може да отдава номинално 1.2А на канал и толерира пикова консумация до 1.5А на канал (за няколко секунди). Двата канала за моторите могат да се свържат успоредно с цел удвояване на тока подаван само към един мотор.

Използвани са GPIO пинове 5, 6, 12 и 13 на RPi за контрол на драйвера. Сигналите се изпращат чрез хардуерните ШИМ изходи на Raspberry Pi.

Имайте предвид, че модулът е проектиран специално за Model B+ на Raspberry Pi, така че не се препоръчва използването му в комбинация с Model A или Model B. Също така заради защитата при обръщане на поляритета минималното напрежение за захранване на моторите е 1.5V, въпреки че интегралната схема DRV8835 поддържа по-ниски напрежения.

Основни характеристики

• Двоен H-мост който може да управлява два DC мотора или един двуполярен стъпков мотор.
• Захранване на моторите: от 1.5V до 11V
• Захранване на логиката: от 2V до 7V
• Ток (изход): 1.2A номинално (1.5A пиково) на мотор
• Паралелно захранване на един мотор от двата канала. Осигурява 2.4А номинално (3А пиково) на един мотор.
• ШИМ управление до 250kHz (ултразвуковата честота позволява по-тиха работа на мотора)
• Два режима за управление: PHASE/ENABLE (режимът е по-подразбиране – при него единият пин е за посока, другият за скорост) или IN/IN (това което е на входовете се повтаря огледално на изходите)
• Библиотеката на Python ще улесни стартирането ви с платката
• GPIO пин мапингите могат да бъдат променяни ако тези по подразбиране не са подходящи за вас
• Защита при обръщане на поляритета на захранването на моторите
• Защити при критично ниско напрежение, прекомерна консумация на ток и прегряване

Платката се включва в лявата част на GPIO рейките на Raspberry Pi Model B+, оставяйки открити 6 GPIO пина в дясно, както е показано на изображението.

Използване на драйвера

Когато платката е в състояние по подразбиране, драйверът за мотори и Raspberry Pi се захранват поотделно, въпреки че са свързвани с „обща земя“ и логиката на чипа (VCC) се захранва от 3.3V линия на Raspberry Pi. При този режим на работа Raspberry Pi трябва да се захранва от Micro-B USB конектора, а захранването на моторите (между 1.5V или 11V) е през клемите VIN и GND.

На платата са изведени три through-hole отвора за външен регулатор на напрежение, с който да захранвате RPi-то от мощното захранване на моторите. Регулаторът може да е този или подобен.

По подразбиране драйвера е конфигуриран в режим PHASE/ENABLE в който ШИМ сигнал приложен на ENABLE пина определя скоростта на мотора, а логическа 0 или 1 на PHASE пина определят посоката да движение на мотора. Пинове GPIO 12 и 5 на RPi-то се използват за контрола на скоростта и посоката, съответно на мотор 1, а GPIO 13 и 6 за мотор 2.

В таблица е показана работата при този режим:

Режимът PHASE/ENABLE е подходящ за повечето случаи.

Работа в режим IN/IN

Режимът на работа на драйвера се определя от състоянието на MODE пина, който е с вътрешен pull-up (през 20k ohm резистор) т.е. по подразбиране състоянието му е PHASE/ENABLE.

За превключване към режим IN/IN свържете MODE към земя или му подайте нисък потенциал. Така ще превключите драйвера към режим IN/IN, който ще ви позволи изпълнението на по-комплексни операции за контрол. Режимът е описан в таблица:

Режимът IN/IN е полезен когато е от значение on/off контрола на моторите или когато има възможност за подаване на ШИМ сигнал на всички 4 входа. Тъй като Raspberry Pi разполага само с два хардуерни ШИМ изхода, за работа в IN/IN режим ще е необходима допълнителна работа (като например настройване на софтуерен ШИМ).

Режим на работа при паралелно свързани изходи (single-channel)

За да използвате двата канала паралелно за контрол на един мотор е важно да подавате винаги еднакъв контролен сигнал към каналите. Конфигурирането трябва да започне с прекъсване на една писта от PWM площадката и една от DIR (в дясната част на платката). Прекъснете пистите с макетен нож, след което поставете мостче между пина с прекъснатата писта и съседният, съответно за PWM и DIR. По този начин гарантирате еднаквост на управляващия сигнал.

Последната стъпка е свързване на двата изходни канала в един. Лесен начин за това е да се запои по един проводник на малките пинове “M2A” и „М2B” (над пиновете за изход към моторите). След това се свързва малкият пин “M2A” към големият пин за мотор “M1А” и съответно „M2B“-малък към M1B-мотор. По този начин ще получите на изход М2 до 3А, тоест може да свържете мотора само към канал M2, вместо да търсите начин за свързване към всички четири изхода за мотори.

Захранване на Raspberry Pi от платката драйвер за мотори

В лявата част на платката има три пина оградени в правоъгълник, обозначени с “5V”, „GND” и „VOUT”. Пина “5V” е свързан с 5V шина на Raspberry Pi, а пина VOUT e свързан със захранването на моторите през защитата от обръщане на поляритета.

При свързване на подходящия регулатор към тези три пина, ще може да се генерират 5V за захранване на Raspberry Pi от захранването подавано към моторите.

Препоръчва се използването на регулатора на Pololu S7V7F5 step-up/step-down.

При използването на външен регулатор, важно е да спазите ориентацията: пинът VOUT на драйвера за мотори се свързва към VIN пина на регулатора, докато VOUT пина на регулатора се свързва към пина “5V” на драйвера за мотори.

Има няколко неща които трябва да имате предвид когато захранвате Raspberry Pi през външен регулатор:

• Никога не свързвайте друго захранване към Raspberry Pi (включително през Micro-B USB конектора) докато регулаторът работи. В противен случай ще свържете на късо изхода на регулатора и външното захранване, което може да повреди Raspberry Pi платката, регулатора или външното захранване
• Захранването ви трябва да подава напрежение в приемливите за регулатора граници (както и за интегралната схема DRV8835)
• Регулаторът трябва да покрива необходимата мощност за захранването на Raspberry Pi. Ревизията Model-B+ типично консумира няколко стотин милиампера при 5V, въпреки че консумацията на ток може да се повиши до 1А ако платката захранва периферни устройства.

Разсейване на топлина

Въпреки че дейташийта на DRV8835 препоръчва максимална консумация 1.5А на канал, чипът прегрява доста преди достигането на тази консумация. Например, при тестове на стайна температура, без допълнително охлаждане, чипът може да предостави 1.5А на канал за около 15 секунди преди да се включи термалната защита и да прекъсне подаването на ток към моторите. При постоянна консумация 1.2А на канал платката работи нормално, без да прегрява. Действителният ток който платката може да предостави зависи от охлаждането на драйвера. Проведените тестове са при 100% коефициент на запълване. Управление на мотори с ШИМ би предизвикало допълнително загряване, пропорционално на честотата.

Внимание: Загряването на този продукт може да доведе до изгаряния, много преди самата платка да прегрее. Използвайте го с повишено внимание.

Комплектът включва рейки и клеми които е необходимо да запоите. Raspberry Pi Model B+ се закупува допълнително.

Електрическа схема

Полезни връзки

Дейташийт (DRV8835)
Страница на продукта

RSP-1024

27.70 лв.