درس 6/31: بوق، چرخ راننده و پمپ آب کوچک با استفاده از کیت آردوینو سان‌فاندر

این درس بخشی از: دوره آموزشی آردوینو بر اساس کیت آموزشی سه کاره SunFounder

پرش به:

درس 6/31: بوق، چرخ راننده و پمپ آب کوچک با استفاده از کیت آردوینو سان‌فاندر | روبوجکس

در این درس، ما به بررسی نحوه کنترل یک بوزر فعال، یک موتور برای چرخ و یک پمپ آب کوچک با استفاده از آردوینو و کیت سانفاندر خواهیم پرداخت. این پروژه به شما کمک می‌کند تا اصول کنترل اجزای مختلف با آردوینو را درک کنید و در آینده سیستم‌های پیچیده‌تری ایجاد نمایید. ما بر روی سیم‌کشی و شِفر (کود) نویسی این اجزا برای رسیدن به نتایج مورد نظر تمرکز خواهیم کرد.

ما با زنگ فعال شروع می‌کنیم که نیازمند توجه دقیق به قطبیت است، سپس کنترل یک موتور با استفاده از درایور موتور L298N را خواهیم داشت و در نهایت، یک پمپ آب کوچک را ادغام خواهیم کرد. این ترکیب پروژه‌ها نشان می‌دهد که چگونه می‌توان به طور مؤثر اجزای الکتریکی را مدیریت کرد و مفهوم استفاده از درایور موتور برای کنترل ایمن موتورها را معرفی می‌کند. برای توضیحات دقیق‌تر به ویدیو مراجعه کنید (در ویدیو در 00:00).

توضیحات سخت‌افزار

اجزای اصلی درگیر در این پروژه شامل یک بیزر فعال، یک درایور موتوری L298N، یک موتور DC و یک پمپ آب کوچک می‌باشد. بیزر فعال هنگامی که برق دارد، صدا تولید می‌کند و به یک اتصال مثبت و منفی نیاز دارد، که معمولاً پایه بلندتر نمایانگر اتصال مثبت است. درایور موتوری L298N به عنوان یک رابط بین آردوینو و موتور عمل می‌کند و به آردوینو اجازه می‌دهد تا جهت و سرعت موتور را کنترل کند بدون اینکه از محدودیت‌های جریان آن فراتر برود.

موتور DC برای راه‌اندازی چرخ در پروژه خودرو هوشمند استفاده می‌شود و به جریان بیشتری نسبت به آنچه که آردوینو به‌طور مستقیم می‌تواند تأمین کند، نیاز دارد. درایور موتور L298N سیگنال کنترل را از آردوینو تقویت کرده تا موتور را به‌طور مؤثر راه‌اندازی کند. پمپ آب مینی نیز به‌طور مشابه عمل می‌کند، با استفاده از درایور موتور برای مدیریت عملیات خود در حالی که اطمینان حاصل می‌کند که ولتاژ و جریان مناسب را دریافت می‌کند.

دستورالعمل‌های سیم‌کشی

برای متصل کردن زنگ فعال، پایه مثبت را به پایه Arduino متصل کنید.8و پایه منفی را به زمین متصل کنید. برای درایور موتور L298N، وصل کنیدIN1پایه به پایه آردوینو9و وIN2پایه به پایه10Terminals موتور باید به پایه‌های خروجی درایور متصل شوند. مطمئن شوید که منبع تغذیه موتور را متصل کرده‌اید (به‌طور معمول5 Vورودی قدرت L298N را به منبع تغذیه متصل کنید و زمین درایور را به زمین آردوینو وصل کنید. برای پمپ آب مینی، به طور مشابه آن را به خروجی‌های L298N متصل کنید و اطمینان حاصل کنید که پمپ نیز به درستی برق‌دار شده باشد.

برای درایور موتور، مهم است که اتصالات را برقرار کنید.ENAپایه را برای فعال‌سازی درایور و کنترل سرعت موتور از طریق PWM در صورت تمایل وصل کنید. در هنگام سیم‌کشی قطعات، از سیم‌های کدگذاری شده با رنگ استفاده کنید تا از سردرگمی جلوگیری شود؛ به عنوان مثال، از قرمز برای اتصالات مثبت و از سیاه برای زمین استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که همه‌ی قطعات به‌طور ایمن متصل شده‌اند تا از هرگونه قطع ارتباط در حین عملیات جلوگیری شود.

نمونه کدها و راهنمایی ها


const int buzzerPin = 8;

void setup() {
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < 50; i++) {
    digitalWrite(buzzerPin, HIGH);
    delay(3);
    digitalWrite(buzzerPin, LOW);
    delay(3);
  }
  delay(1000);
}

در این قطعه شِفر (کود)، یک عدد صحیح ثابت را اعلام می‌کنیمbuzzerPinبه پایه منصوب شده است8. داخل الsetupاین پایه را به عنوان خروجی تنظیم می‌کنیم. اینloopتابع وضعیت بوق را به طور متناوب تغییر می‌دهد، به سرعت آن را روشن و خاموش کرده که صدای بیپ تولید می‌کند.


const int motorPinA = 9;
const int motorPinB = 10;

void setup() {
  pinMode(motorPinA, OUTPUT);
  pinMode(motorPinB, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(motorPinA, HIGH);
  digitalWrite(motorPinB, LOW);
  delay(2000);
  digitalWrite(motorPinA, LOW);
  digitalWrite(motorPinB, HIGH);
  delay(2000);
}

این بخش نشان می‌دهد که چگونه موتور را با استفاده از پایه‌ها کنترل می‌کنیم.motorPinAوmotorPinBبا بالا بردن یک پایه و پایین آوردن پایه دیگر، می‌توانیم جهت موتور را کنترل کنیم. موتور به مدت دو ثانیه در یک جهت حرکت می‌کند و سپس به مدت دو ثانیه به سمت دیگر برمی‌گردد، که کنترل پایه‌ای موتور را نشان می‌دهد.

نمایش / چه انتظاری داشته باشیم

زمانی که شِفر (کود) به آردوینو بارگذاری می‌شود، باید صدای زنگ به طور متناوب شنیده شود. برای موتور، شما خواهید دید که به مدت دو ثانیه در یک جهت بچرخد قبل از اینکه جهت را تغییر دهد. اگر همه چیز به درستی تنظیم شده باشد، پمپ آب کوچک نیز فعال خواهد شد و آب را طبق برنامه حرکت می‌دهد. به اشتباهات سیم‌کشی توجه کنید، زیرا اتصالات نادرست می‌توانند به رفتار غیرمنتظره یا آسیب به قطعات منجر شوند (در ویدئو در ساعت ۱۲:۳۰).