Как подключить драйвер двигателей l9110s

Драйвер двигателя L9110S

Товары

Научившись «дрыгать» пинами и зажигать светодиоды фанаты и любители «Ардуино» хотят чего-то большего, чего-то помощнее, например научиться управлять моторами. Напрямую подключить мотор к микроконтроллеру нельзя, так как типовые токи пинов контроллера составляют несколько миллиампер, а у моторов, даже у игрушечных, счет идет на десятки и сотни миллиампер, вплоть до нескольких ампер. Тоже самое с напряжением: микроконтроллер оперирует напряжением до 5 В, а моторы бывают разного вольтажа.

В этом обзоре речь идет только о питании коллекторных двигателей постоянного тока, для шаговых двигателей лучше применять специализированные драйвера шаговых двигателей, а для бесколлекторных двигателей имеются свои драйверы, они несовместимы с коллекторными двигателями. Заметим, что в русскоязычной литературе существует некоторая терминологическая путаница – драйверами двигателей называют как «железные» модули, так и фрагменты кода, функции, отвечающие за работу с этими «железными» драйверами. Мы будем иметь в виду под «драйвером» именно модуль, подключаемый с одной стороны к микроконтроллеру (например, к плате Arduino), с другой стороны — к двигателю. Вот таким «преобразователем» логических сигналов контроллера в выходное напряжение для питания двигателя и является «драйвер» двигателя, и, в частности, наш драйвер на L9110S.

Принцип действия двойного H-моста на основе L9110S

В «палочке» H включен мотор постоянного тока. Если замкнуть контакты S1 и S4, то мотор будет вращаться в одну сторону, слева будет ноль (S1), справа + напряжения (S4). Если замкнуть контакты S2 и S3, то на правом контакте мотора будет ноль (S3), а на левом + питания (S1), мотор будет вращаться в другую сторону. Мост представляет собой чип L9110 с защитой от сквозных токов: при переключении контакты сначала размыкаются, и только через некоторое время замыкаются другие контакты. На плате стоит два чипа L9110, поэтому одна плата может управлять двумя потребителями постоянного тока: моторами, соленоидами, светодиодами, да чем угодно, или одним двух-обмоточным шаговым двигателем (такие шаговые моторы называются двух-фазными биполярными).

Элементы платы

Плата небольшая, элементов немного:

  1. Разъем подключения мотора A
  2. Разъем подключения мотора B
  3. Чип H-моста мотора A
  4. Чип H-моста мотора B
  5. Пины подключения питания и управления

Подключение

Мотор А и Мотор В — два выхода для подключения нагрузки, ток не более 0,8 А ; В-1А — сигнал «Мотор В вперед»; В-1B — сигнал «Мотор В реверс»; Земля (GND) — должен быть соединён с землёй микроконтроллера и источника питания двигателя.; Питание (VCC) — питание двигателя (не более 12 В); А-1А — сигнал «Мотор А вперед»; A-1B — сигнал «Мотор А реверс». Сигналы на пинах управляют напряжением на выходах для подключения моторов:

Читайте также:  Плавают обороты двигателя ниссан эльгранд

Для плавного управления выходным напряжением подаем не просто HIGH, а широтно-импульсно модулированный (PWM) сигнал. Все пины ардуино, отмеченные знаком

, могут давать ШИМ выход командой analogWrite(n,P), где n-номер пина (в Arduino Nano и Uno это 3,5-6 и 9-11, соответственно). При использовании этих пинов для ШИМ сигнала, необходимо задействовать таймеры 0 (пины 5 и 6), таймер 1 (пины 9 и 10) и таймер 2 (пины 3 и 11). Дело в том, что некоторые библиотечные функции могут использовать те же таймеры – тогда будет конфликт. По большому счету достаточно знать, что пин 3 подключается ко входу A-1B, а пин 5 ко входу A1-A, команда digitalWrite(3,127) подаст 50% напряжения на мотор в прямом направлении.

Пример использования

Управление роботом: тележка с фарой (белый светодиод) и фонарем заднего хода (красный светодиод). Программа указана ниже и описывает циклическое движение тележки: вперед-остановка-назад-остановка. Все важные шаги в программе прокомментированы.

Мотор подключен к клеммам MOTOR A, светодиоды подключены к выходу MOTOR B. Робот едет время TIME вперед, включив белый светодиод. Далее стоит время TIME с горящими наполовину белыми светодиодами. После чего едет назад, включив красные светодиоды. Далее снова стоит время TIME, включив красные, а потом белые светодиоды на половину яркости.

Источник

Двухканальный драйвер двигателя HG7881 и ардуино

Двухканальный драйвер двигателя HG7881 является одним из самых дешевых драйверов от китайских производителей. К нему можно подключить два двигателя постоянного тока или 4-х проводный двухфазный шаговый двигатель.

Драйвер двигателя HG7881

Драйвер двигателя HG7881 может работать в двух режимах:

  • в режиме А – управление направлением вращения каждого двигателя по отдельности,
  • в режиме В – Управление скорость вращения двигателей с помощью ШИМ

Драйвер двигателя HG7881 (фронт)

На плате драйвера двигателя задействованы 2 микросхемы контроллера L9110S , которые работают по принципу H-моста и используются для смены полярности питания мотора.

Драйвер двигателя HG7881 (тыл)

Покупка драйвера двигателя HG7881

Особенности драйвера двигателя HG7881

  • Простота в использовании и 4-контактное подключение.
  • Управление 2 электродвигателями постоянного тока одновременно или одним 4-проводным 2-х фазным шаговым двигателем.
  • Напряжение питания двигателей от 2.5 до 12V.
  • Потребление тока: до 800 мА на каждом канале.
  • Компактные размеры (Д х Ш х В): 30 х 24 х 15 мм.
  • Небольшой вес: всего 6 г.

Блок схема драйвера двигателя HG7881

Блок схема драйвера двигателя HG7881

Таблица подключения входных контактов драйвера HG7881 к плате arduino

Контакт Описание
B-IA Двигатель B Вход A (IA)
B-IB Двигатель B Вход B (IB)
GND Земля (-)
VCC Рабочее напряжение 2.5-12V (+)
A-IA Двигатель A Вход A (IA)
A-IB Двигатель A Вход B (IB)

Таблица состояний подключенного двигателя HG7881

Вход IA Вход IB Состояние двигателя
L L Остановлен
H L Движение вперед
L H Движение назад
H H Отключен

В таблице указаны состояния для одного двигателя и состояние сигнала на входах драйвера IA и IB

Читайте также:  Какой ресурс двигателя прадо 150 дизель

Теперь когда мы слегка разобрались с нашим драйвером HG7881, перейдем к подбору и подключению двигателей.

Двигатели постоянного тока из детских китайских игрушек

Я использовал простые китайские двигатели но параллельно ко входам припаял конденсаторы емкостью 0.1 uf (0.1 мкФ) для защиты от помех и увеличения мощности двигателя.

Подключение двухканального драйвера двигателя HG7881 к ардуино

  • Arduino цифровой выход D8 — контакт драйвера двигателя B-IA.
  • Arduino цифровой выход D9 — контакт драйвера двигателя B-IB.
  • Arduino цифровой выход D10 — контакт драйвера двигателя B-IA.
  • Arduino цифровой выход D11 — контакт драйвера двигателя B-IB.
  • Напряжение питания 2.5-12V (+) — контакт драйвера двигателя VCC
  • Arduino контакт GND и земля (-) — контакт драйвера двигателя GND

После проверки правильности подключения загружаем скетч в плату ардуино

Источник

Драйвер шагового двигателя L9110S

В данном обзоре мы рассмотрим и протестируем модуль драйвера шагового двигателя с обозначением L9110S. Модуль построен на двух одноименных микросхемах L9110S и может управлять одним шаговым или двумя коллекторными двигателями.

Заказ производился в китайском интернет-магазине Алиэкспресс стоимостью до 40 рублей:

В Грузии товар был получен в течении 20 дней в стандартном пакете:

Плата модуля была герметично запечатана в антистатический пакет и обвернута полиэтиленом с пупырышками:

С одной стороны платы имеются штырьки для подачи питания и сигнала, а с противоположной стороны установлены клеммники для подключения двигателя(ей). Все контакты подписаны и будет очень легко подключиться к модулю:

  • A-1A, A-1B — входы для двигателя А;
  • B-1A, B-1B — входы для двигателя B;
  • На VCC подаётся напряжение питания;
  • Вывод GND — общий;
  • К клеммам «Motor A» и «Motor B» соответственно подключаются двигатели «А» и «B»

Кроме самих микросхем из радиоэлементов на модуле имеются:

  • светодиод индикации питания;
  • гасящий резистор для светодиода на 1 кОм;
  • четыре подтягивающих резистора на входах по 10 кОм;
  • два шунтирующих конденсатора на выходах по 0,1 мкФ;
  • два шунтирующих конденсатора по питанию на 10 и 0,1 мкФ.

Хочу отметить одну особенность — на входах установлены подтягивающие резисторы и с никуда не подключенными штырьками входов на них уже присутствует высокий уровень. Это нужно учесть при конструировании некоторых поделок.

Как уже говорилось модуль основан на двух одноименных микросхемах L9110S работающих независимо друг от друга:

Коротко рассмотрим документацию на эти микросхемы:

Микросхема совмещает в себе узел управления и силовой узел в виде Н-моста. В справочных данных говорится что у микросхемы низкий ток потребления в режиме покоя(2 мкА), широкий предел напряжения питания (2,5-12 В), постоянный отдаваемый в нагрузку ток до 800 мА (пиковой до 2 А), небольшое напряжение насыщения и совместимость с уровнями сигналов ТТЛ и КМОП. На выходе имеются диоды для защиты от бросков тока в случае с индуктивной нагрузкой. Рабочая температура от 0 до 80 °C. Микросхему можно использовать для двигателей детских игрушек, для шаговых двигателей или в переключателях полярности напряжения. Микросхема имеет восемь выводов, два из которых(5 и 8) общие, и подсоединяются к минусу питания, а на два других(2 и 3) подаётся плюс напряжения питания. Выводы 1 и 4 являются выходами, а выводы 6 и 7 соответствующими входами драйвера.

Читайте также:  Скутер 150 кубов какое масло в двигателе

Представляю Вашему внимаю логику работы и зависимость выходных уровней драйвера от входных:

При подаче высокого уровня на вход «А» и при низком уровне на входе «B» на выходе «А» устанавливается высокий выходной уровень. И наоборот, при подаче высокого уровня на вход «B» и при низком уровне на входе «А» на выходе «B» устанавливается высокий выходной уровень. При сохранении низкого уровня или при подаче высокого уровня на оба входа на обеих выходах будет низкий уровень.

Представляю так же типовую схему включения из документации:

Весь модуль в собранном виде не больше длины спичинки и легко может уместится в небольшом пространстве:

Перейдем к проверке и для этого нам понадобится:

  1. блок питания небольшой мощности на 5 Вольт;
  2. разъёмы для подключения к штырькам модуля;
  3. маломощный коллекторный двигатель постоянного тока;
  4. две небольшие кнопки для подачи сигналов управления;
  5. два светодиода для индикации полярности напряжения на выходе;
  6. токоограничительный резистор для светодиодов на сопротивление 220 Ом;
  7. ну и собственно сам модуль разумеется

Проверять мы будем самым простым способом, без всяких контроллеров, один из каналов драйвера и все это мы соединим по следующей схеме:

В справочных данных указаны значения при напряжении питания 9 В, но так как этот модуль в основном применяется в конструкциях с питанием от 5 В, то мы будем проверять с напряжением питания 5 В.

Собираем схему и подаём напряжение питания:

Напряжение находится в районе 5 В:

Замеряем ток и видим что без входных сигналов в режиме покоя ток потребления 24 мА:

Далее поочередным нажатием то одной, то другой кнопки мы подаем уровень логического «0» на входы модуля.
Нажимаем одну из кнопок, двигатель вращается в одном из направлений и светится зелёный светодиод:

При нажатии на другую кнопку двигатель вращается в обратном направлении и светится красный светодиод:

При одновременной подаче низкого уровня на оба входа, т.е. при нажатии на обе кнопки одновременно двигатель не вращается и выходной сигнал отсутствует:

Я специально произвел проверку модуля без контроллера подручными и доступными средствами, что бы все было просто и наглядно. Не малую роль играет повторяемость. Таким же образом был проверен второй канал модуля и там все было аналогично.
Хочу добавить, что я собираюсь использовать этот модуль в автономной конструкции и меня не устраивает такой большой ток потребления в режиме покоя. Это был просто обзор и проверка работоспособности, а что можно сделать для уменьшения потребляемого тока я расскажу в другой статье.

Смело могу рекомендовать магазин и общительного продавца, товар прибыл в срок без повреждений и полностью работоспособный.

Источник

Adblock
detector