جستجوی محصولاتجستجو در
یک درایور موتور چهار کاناله یکپارچه برای پشتیبانی از ولتاژ و جریان جهت استفاده بر روی انواع ربات و دستگاه های صنعتی
• ساخت ربات‌های دوچرخ و چهارچرخ
• ساخت ربات مسیریاب و دنبال‌کننده خط
• ساخت ماشین کنترلی با آردوینو
• کنترل موتورهای DC گیربکس‌دار
• ساخت پروژه‌های رباتیک و مکاترونیک
• کنترل استپر موتور در پروژه‌های آموزشی و نیمه‌حرفه‌ای
• ساخت مکانیزم‌های حرکتی کوچک
• کنترل سروو موتورهای Hobby
• پروژه‌های آموزشی Arduino و الکترونیک
• نمونه‌سازی سریع سیستم‌های کنترل حرکت
• ساخت بازوهای رباتیک و مکانیزم‌های چندمحوره سبک
• پروژه‌های اتوماسیون و کنترل حرکت
1. قرار دادن شیلد روی آردوینو
ابتدا شیلد L293D را روی هدرهای برد سازگار با آردوینو، مانند Arduino UNO، قرار دهید و از صحیح قرار گرفتن تمام پایه‌ها مطمئن شوید.
2. اتصال موتور
موتورهای DC و یا موتور های پله ای (stepper motor) را می‌توانید به خروجی‌های M1، M2 برای دو موتور DC و یا یک موتور پله ای، M3 و M4 برای دو موتور DC و یا یک موتور پله ای دیگر متصل کنید. هر خروجی امکان کنترل جهت و سرعت موتور را در اختیار برنامه آردوینو قرار می‌دهد. اگر جهت چرخش موتور با جهت موردنظر شما مطابقت نداشت، می‌توانید جای دو سیم موتور را روی ترمینال آن عوض کنید.
درایورهای موتور روی شیلد درایور موتور L293D برای ولتاژ تغذیه موتور در بازه 4.5-36V DC طراحی شده‌اند. اما خازن های روی برد توان تحمل ولتاژکمتر از 16V DC را دارند ."برای ولتاز های تغذیه و کاری نزدیک و یا بالاتر از 16V DC حتما خازن های روی برد را عوض کرده و خازن هایی با ولتاژ تحمل بالاتر با همان ظرفیت خازن های قبلی استفاده شود. "
بنابراین بیشتر موتورهای 1.5 تا 3 ولت DC با این شیلد به‌درستی کار نمی‌کنند، زیرا ولتاژ تغذیه لازم برای عملکرد درایور از ولتاژ نامی آن‌ها بالاتر است.
3. اتصال منبع تغذیه موتور
طبق مستندات، محدوده مجاز برای تغذیه شیلد درایور موتور L293D در محدوده 4.5VDC to 36VDCاعلام شده است. "برای ولتاز های تغذیه و کاری نزدیک و یا بالاتر از 16V DC حتما خازن های روی برد را عوض کرده و خازن هایی با ولتاژ تحمل بالاتر با همان ظرفیت خازن های قبلی استفاده شود. "
جریان مصرفی را باید متناسب با تعداد و جریان راه اندازی و مصرفی مجموع موتور های متصل به ماژول محاسبه کرد. هر کانال L293D(M1,M2,M3,M4) برای حدود 600 میلی‌آمپر جریان پیوسته و حداکثر حدود 1.2 آمپر جریان پیک لحظه ای برای هر کانال مشخص شده است؛ بنابراین این شیلد برای موتورهای کوچک و کم‌مصرف مناسب‌تر است. نزدیک شدن جریان کاری به محدوده 1 آمپر می‌تواند باعث افزایش شدید دمای تراشه و ایجاد مشکل حرارتی شود. در نحوه اتصالات به قطبیت های مثبت ومنفی دقت نمایید.
برای تغذیه شیلد درایور موتور L293D می توانید از طریق خود آردوینو و یا از طریق منبع تغذیه خارجی مستقل اقدام نمایید :
• در صورتیکه ولتاژ و مجموع جریان راه اندازی و مصرفی موتورهای متصل به برد در محدوده جریان دهی مجاز پایه های تغذیه آردوینو باشد با اتصال جامپر PWR مستقیما از پایه های تغذیه آردوینو استفاده خواهد شد. مقدار ولتاژی که به موتور ها می رسد به چگونگی توان تغذیه آردوینو وابسته است.
• در صورتیکه پایه های تغذیه آردوینو توانایی تامین جریان راه اندازی و مصرفی مجموع موتورهای متصل به شیلد درایور موتور L293D را نداشته باشند، با قطع جامپر PWR می توانید از طریق ترمینال آبی رنگ دوتایی روی برد EXT-PWR منبع تغذیه خارجی و مستقل را به برد برای تغذیه تراشه های L293D، متصل نمایید.
• در صورت استفاده از منبع تغذیه خارجی و مستقل زمین های برد میکروکنترلر و شیلد درایور باید مشترک و به هم متصل باشند و حتما باید جامپر PWR قطع باشد.
• ولتاژ منبع تغذیه باید متناسب با ولتاژ نامی موتور و جریان راه اندازی و مصرفی مجموع موتورها انتخاب شود؛ صرفاً به دلیل اینکه درایور تحمل ولتاژ بالاتری دارد، نباید موتور را با ولتاژ بیش از مقدار نامی آن تغذیه کرد.
4. پایه های آردوینو که در استفاده از این شیلد استفاده می شوند :
• هنگام استفاده از سروو
در صورت استفاده از سروو موتور، پایه‌های زیر درگیر می‌شوند:
پایه D9 کنترل سروو 1
پایه D10 کنترل سروو 2
پایه D2 ممکن است برای عملکرد سروو یا اتصال جانبی مورد استفاده قرار گیرد
بنابراین هنگام استفاده از سروو، بهتر است پایه‌های D9، D10 و D2 را برای سنسور یا خروجی دیگر در نظر نگیرید.
• هنگام استفاده از موتور DC
برای کنترل چهار موتور DC، پایه‌های PWM زیر برای تنظیم سرعت استفاده می‌شوند:
شماره موتور پایه PWM کنترل سرعت
موتور شماره 1 پایه D11
موتور شماره 2 پایه D3
موتور شماره 3 پایه D5
موتور شماره 4 پایه D6
علاوه بر این، پایه‌های زیر برای همه موتورهای DC مشترک هستند و جهت، فعال‌سازی و انتخاب خروجی‌ها را کنترل می‌کنند:
D4 ،D7 ،D8 ،D12
پس اگر حتی فقط یک موتور DC به شیلد وصل کنید، باید این پایه‌های مشترک را نیز اشغال‌شده فرض کنید.
• هنگام استفاده از استپر موتور
شیلد می‌تواند تا دو استپر موتور را کنترل کند. پایه‌های مورد استفاده:
استپر موتور پایه‌های PWM
استپر شماره 1 پایه های D11 و D3
استپر شماره 2 پایه های D5 و D6
پایه‌های مشترک کنترل جهت و فعال‌سازی نیز برای هر دو استپر استفاده می‌شوند:
D4 ،D7 ،D8 ،D12
این شیلد به‌طور کلی از چهار H-Bridge تشکیل شده و می‌تواند تا چهار موتور DC دوطرفه یا دو استپر موتور را کنترل کند. درایورهای L293D روی شیلد وظیفه تأمین جریان و معکوس‌کردن جهت چرخش موتور را بر عهده دارند.
• پایه‌های آزاد قابل استفاده
در صورت استفاده از شیلد، پایه‌های آزاد زیر را می‌توانید با اتصال سیم به هدرهای آردوینو استفاده کنید:
A0 ،A1 ،A2 ،A3 ،A4 ،A5
D2 و D13
اما اگر از سروو استفاده می‌کنید، D2 نیز ممکن است در دسترس نباشد. برای اتصال سنسور، ماژول Bluetooth، نمایشگر I2C یا رله، پایه‌های A0 تا A5 گزینه‌های مناسبی هستند.
توجه: پایه‌های A4 و A5 در Arduino Uno/Nano معمولاً برای ارتباط I2C نیز به‌کار می‌روند؛ بنابراین می‌توانید نمایشگر LCD I2C، سنسورهای I2C یا ماژول RTC را به همین پایه‌ها وصل کنید.
5. نصب کتابخانه
برای کدنویسی شیلد درایور موتور L293D با توجه به نوع میکروکنترلر انتخابی کتابخانه مناسب را نصب نمایید.
برای کدنویسی شیلد درایور موتور L293D با نرم افزار آردوینو، کتابخانه AFMotor مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کتابخانه امکان کنترل موتورهای DC و استپر را از طریق نرم افزار آردوینو فراهم می‌کند. برای نصب کتابخانه AFMotor در محیط نرم افزار آردوینو می توانید از طریق Library Manager خود نرم افزار آردوینو و یا از طریق لینک زیر کتابخانه را دانلود و نصب کنید :
برای اطلاعات بیشتر از نحوه استفاده از دستورات کتابخانه AFMotor می توایند به لینک زیر مراجعه نمایید :
البته برای کدنویسی شیلد درایور موتور L293D با آردوینو، کتابخانه L293D نیز قابل استفاده است و برای نصب آن می توانید توانید از طریق Library Manager خود نرم افزار آردوینو یا از طریق لینک زیر کتابخانه را دانلود و نصب کنید :
در صورت نیاز به کنترل سروو موتور ها می توانید از دستورات کتابخانه Servo استفاده نمایید. برای نصب کتابخانه Servo می توانید از طریق Library Manager خود نرم افزار آردوینو یا از طریق لینک زیر کتابخانه را دانلود و نصب کنید :
"در صورت مشکل در باز شدن لینک ها از فیلترشکن استفاده نمایید."
6. اجرای برنامه تست
برای مشاهده نمونه کدنویسی با آردوینو برای شیلد درایور موتور L293D می توانید به فایل بخش دیتاشیت محصول و یا لینک های زیر مراجعه نمایید :
آموزش راه‌اندازی شیلد موتور L293D با آردوینو آموزش ساخت ماشین کنترلی با آردوینو راهنمای شیلد درایور موتور L293D
"در صورت مشکل در باز شدن لینک ها از فیلترشکن استفاده نمایید."
7. تنظیم سرعت موتور
سرعت موتور DC از طریق PWM قابل تنظیم است. در کتابخانه AFMotor مقدار سرعت با setSpeed() مشخص می‌شود و مقدار آن از 0 تا 255 قابل تنظیم است.
برای مثال:
#include <AFMotor.h>
AF_DCMotor motor(1);
void setup() {
motor.setSpeed(200);
motor.run(FORWARD);
}
void loop() {
}
در این مثال موتور متصل به خروجی M1 با سرعت PWM برابر 200 از 255 راه‌اندازی می‌شود.
8. کنترل جهت موتور
برای تغییر جهت حرکت می‌توان از دستور motor.run() و آرگومان ورودی FORWARD و BACKWARD مثلا motor.run(FORWARD); استفاده کرد. برای متوقف کردن خروجی نیز می‌توان از RELEASE استفاده کرد.
• ولتاژ کاری این ماژول در محدوده 4.5 تا 36 ولت DC اعلام می‌شود. با این حال، در صورت استفاده از ولتاژهای نزدیک به 16 ولت یا بالاتر، لازم است خازن‌های الکترولیتی روی برد با خازن‌هایی با ولتاژ تحمل بالاتر و همان ظرفیت خازن‌های اصلی تعویض شوند تا از آسیب‌دیدن خازن‌ها جلوگیری شود.
• محدودیت جریان را جدی بگیرید: هر کانال L293D برای حدود 600 میلی‌آمپر جریان پیوسته و حداکثر حدود 1.2 آمپر جریان پیک لحظه ای مشخص شده است؛ بنابراین این شیلد برای موتورهای کوچک و کم‌مصرف مناسب‌تر است. برای مشاهده و تهیه سایر مدل های دایور موتور های DC می توانید به لینک زیر مراجعه نمایید :
• جریان راه اندازی اولیه و یا Stall موتور را بررسی کنید: ممکن است موتور در حالت عادی جریان کمی مصرف کند، اما هنگام گیرکردن محور یا شروع حرکت جریان بسیار بیشتری بکشد. بنابراین فقط جریان بی‌باری موتور را ملاک انتخاب درایور قرار ندهید.
• از شرایط خنک کاری و تهویه مناسب استفاده نمایید: نزدیک شدن جریان کاری به محدوده 1 آمپر می‌تواند باعث افزایش شدید دمای تراشه و ایجاد مشکل حرارتی شود.
• تغذیه موتور و آردوینو را با دقت انتخاب کنید: استفاده از منبع تغذیه ضعیف یا مشترک می‌تواند باعث افت ولتاژ، نویز و حتی ریست شدن آردوینو هنگام راه‌اندازی موتور شود. استفاده از تغذیه جداگانه برای موتور ها در بسیاری از پروژه‌ها توصیه می‌شود.
• قطبیت تغذیه را اشتباه وصل نکنید: به‌خصوص هنگام استفاده از ترمینال تغذیه خارجی، اتصال معکوس می‌تواند به شیلد آسیب بزند.
• موتورهای 1.5 تا 3 ولتی انتخاب مناسبی نیستند: در طراحی مرجع این شیلد، موتورهای با این ولتاژ معمولاً به دلیل افت ولتاژ در درایور عملکرد مناسبی ندارند.
• قبل از تغییر سیم‌کشی موتور، تغذیه را قطع کنید: این کار احتمال اتصال کوتاه و آسیب به درایور یا برد آردوینو را کاهش می‌دهد.
• برای پروژه‌های سنگین از درایور مناسب‌تر استفاده کنید: اگر موتور شما جریان بالایی دارد، بهتر است به سراغ درایورهای MOSFET مدرن‌تر با تلفات کمتر و جریان خروجی بالاتر بروید. برای برای مشاهده و تهیه سایر مدل های دایور موتور های DC می توانید به لینک های زیر مراجعه نمایید :
| نام محصول | شیلد درایور موتور L293D |
|---|---|
| نوع ماژول | Motor Driver Shield |
| تراشه کنترل | 74HC595N |
| تراشه اصلی | L293D |
| نوع ساختار | L293D Quadruple Half-H Bridge |
| تعداد تراشه های درایور | 2 عدد L293D |
| تعداد کانال H-Bridge | 4 کانال |
| خروجی موتور DC | M1، M2، M3 و M4 |
| تعداد موتور DC قابل پشتیبانی | حداکثر 4 موتور DC |
| تعداد استپر موتور قابل پشتیبانی | حداکثر 2 استپر موتور |
| خروجی استپر موتور | M1 و M2 به‌صورت جفت، M3 و M4 به‌صورت جفت |
| ترکیب موتورهای قابل پشتیبانی | حداکثر 4 موتور DC یا 2 استپر موتور؛ همچنین 1 استپر موتور به همراه حداکثر 2 موتور DC |
| جریان پیوسته هر کانال L293D | حداکثر 600 میلی‌آمپر |
| جریان پیک هر کانال | حداکثر 1.2 آمپر به‌صورت لحظه‌ای |
| ولتاژ کاری ماژول | 4.5 تا 36 ولت DC |
| نکته مربوط به ولتاژ تغذیه | برای ولتاژهای نزدیک به 16 ولت یا بالاتر از آن، خازن‌های روی برد را با خازن‌هایی دارای همان ظرفیت و تحمل ولتاژ بالاتر جایگزین کنید. |
| قابلیت تغذیه جداگانه موتورها | دارد؛ قابل انتخاب از طریق جامپر PWR روی برد |
| کنترل سرعت موتور DC | از طریق PWM |
| کنترل جهت موتور DC | حرکت رو به جلو / معکوس (Forward / Reverse) |
| حفاظت حرارتی | دارد |
| ورودی تغذیه خارجی و مستقل موتورها | EXT PWR |
| خروجی سروو موتور | دارای 2 کانکتور سروو موتور |
| کتابخانه موتور DC و استپر | AFMotor |
| کتابخانه سروو موتور | Servo |
| ابعاد | 70 × 53 × 20 میلی‌متر |
| محدوده دمای کاری | 0 تا 70 درجه سانتی‌گراد |
| نحوه نصب و اتصال | ترمینال‌های پیچی، پین هدرهای 2.54 میلی‌متری و سوراخ‌های مناسب پیچ 3 میلی‌متری |
| سازگاری با بردها | Arduino UNO، UNO R3، Mega 1280، Mega 2560، Duemilanove و Diecimila |
| کاربرد اصلی | رباتیک، ماشین کنترلی، پروژه‌های مکاترونیک و پروژه‌های آموزشی |
شیلد L293D چند موتور را کنترل می‌کند؟
این شیلد در نسخه‌های رایج امکان کنترل حداکثر 4 موتور DC یا 2 موتور Stepper و 2 سروو موتور را فراهم می‌کند.
حداکثر جریان هر کانال چقدر است؟
آی‌سی L293D برای هر کانال حدود 600 میلی‌آمپر جریان پیوسته و تا 1.2 آمپر جریان پیک غیرتکراری و لحظه ای را پشتیبانی می‌کند.
ولتاژ کاری شیلد درایور موتور L293D چقدر است؟
ولتاژ کاری این ماژول در محدوده 4.5 تا 36 ولت DC اعلام می‌شود. با این حال، در صورت استفاده از ولتاژهای نزدیک به 16 ولت یا بالاتر، لازم است خازن‌های الکترولیتی روی برد با خازن‌هایی با ولتاژ تحمل بالاتر و همان ظرفیت خازن‌های اصلی تعویض شوند تا از آسیب‌دیدن خازن‌ها جلوگیری شود.
آیا سرعت موتور DC قابل تنظیم است؟
بله. سرعت موتورهای DC با استفاده از PWM قابل کنترل است.
آیا امکان تغییر جهت چرخش موتور وجود دارد؟
بله. مدار H-Bridge داخلی L293D امکان کنترل جهت حرکت موتور DC را فراهم می‌کند.
آیا این شیلد موتور استپر را پشتیبانی می‌کند؟
بله. از موتورهای Stepper سازگار می‌توان استفاده کرد و در حالت معمول هر موتور استپر از دو کانال درایور استفاده می‌کند.
آیا می‌توان 4 موتور DC را هم‌زمان راه‌اندازی کرد؟
بله، به شرطی که جریان مصرفی هر موتور در محدوده مجاز L293D باشد و منبع تغذیه توان کافی برای مجموع موتورها داشته باشد.
آیا موتور را می‌توان از پایه 5V آردوینو تغذیه کرد؟
توصیه نمی‌شود. موتور باید از منبع تغذیه مناسب موتور تغذیه شود و برای موتورهای پرمصرف بهتر است از تغذیه جداگانه استفاده شود.
آیا شیلد از Arduino UNO پشتیبانی می‌کند؟
بله. این شیلد برای استفاده با Arduino UNO و بردهای سازگار با آن طراحی شده است.
کدام پایه‌های آردوینو توسط شیلد استفاده می‌شوند؟
در طراحی رایج این شیلد، پایه‌های D3، D4، D5، D6، D7، D8، D9، D10، D11 و D12 مورد استفاده قرار می‌گیرند. پایه‌های A0 تا A5 معمولاً برای استفاده‌های دیگر در دسترس هستند.
آیا می‌توان هم‌زمان 4 موتور DC و 2 موتور Stepper را کنترل کرد؟
خیر. کانال‌های L293D بین موتورهای DC و Stepper مشترک هستند. برای 4 موتور DC از چهار کانال استفاده می‌شود، در حالی که هر موتور استپر به دو کانال نیاز دارد.
آیا L293D برای موتورهای پرقدرت مناسب است؟
برای موتورهای کم‌مصرف و پروژه‌های آموزشی و رباتیک سبک مناسب است. اگر جریان موتور، به‌خصوص جریان راه اندازی اولیه، از محدوده قابل تحمل L293D بیشتر باشد، باید از درایور قدرتمندتری استفاده شود.
آیا شیلد دارای حفاظت در برابر ولتاژ برگشتی موتور است؟
بله. آی‌سی L293D دارای دیودهای کلمپ داخلی برای مدیریت ولتاژهای ناشی از بارهای القایی مانند موتور است.
آیا می‌توان از این شیلد برای ساخت ربات استفاده کرد؟
بله. این شیلد برای پروژه‌هایی مانند ربات‌های دوچرخ و چهارچرخ، خودروهای کنترلی، ربات دنبال‌کننده خط و پروژه‌های آموزشی Arduino کاربرد دارد.
آیا می‌توان سروو موتور هم به این شیلد متصل کرد؟
در نسخه‌های رایج این شیلد، دو خروجی سروو در نظر گرفته شده است؛ با این حال چینش و امکانات سروو ممکن است بین نسخه‌های مختلف موجود در بازار متفاوت باشد.
هنوز دیدگاهی برای این محصول ثبت نشده است. اولین نفر باشید.
