تعديل وحدة تحكم سرعة محرك تيار مستمر PWM بقدرة 20 أمبير باستخدام أردوينو

تعديل وحدة تحكم سرعة محرك تيار مستمر PWM بقدرة 20 أمبير باستخدام أردوينو

في هذا الدليل، سنتعلم كيفية تعديل وحدة التحكم في سرعة المحرك DC PWM بقدرة 20A لتعمل بسلاسة مع الأردوينو. يسمح هذا التعديل بالتحكم الدقيق في سرعة المحرك باستخدام إما مقاومة متغيرة أو أوامر مباشرة من الأردوينو. والنتيجة هي نظام تحكم في المحرك أكثر تنوعًا يمكن دمجه في مشاريع مختلفة.

20 أمبير وحدة تحكم سرعة محرك تيار مستمر PWM: عرض أمامي من الجانب الأيسر — منظم سرعة موتور 20A DC PWM: عرض من جهة اليسار الأمامية

لهذا المشروع، سنقوم بتوصيل جهاز التحكم في عرض النبض PWM بـ Arduino وسنستخدم الشيفرة لإدارة سرعة المحرك استنادًا إلى مدخلات المستخدم. يمكن أن يكون هذا الإعداد مفيدًا في التطبيقات التي تتطلب التحكم في السرعة المتغيرة، مثل الروبوتات أو الأنظمة المؤتمتة. لمزيد من التوضيح، يمكنك الرجوع إلى الفيديو المرافق لهذا الدرس (في الفيديو عند 00:00).

شرح الأجهزة

تشمل المكونات الرئيسية لهذا المشروع لوحة أرتيندو، ووحدة تحكم سرعة المحرك بتقنية PWM بقدرة 20A، ومقاومة متغيرة. تعمل لوحة أرتيندو كعقل النظام، حيث ترسل إشارات PWM إلى وحدة تحكم المحرك لضبط سرعة المحرك. تستخدم وحدة تحكم سرعة المحرك نفسها شريحة مؤقت 555 لتوليد إشارات PWM، والتي تتحكم في بوابة ترانزستور MOSFET الذي ينظم طاقة المحرك.

20A DC PWM محرك سرعة وحدة تحكم: الأبعاد — 20A وحدة تحكم سرعة موتور PWM DC: الأبعاد

يعمل المكثف كجهاز إدخال، مما يسمح للمستخدمين بتعيين السرعة المرغوبة يدويًا. من خلال تدوير المكثف، يتغير المقاومة، مما يرسل جهدًا مطابقًا إلى الأردوينو. يقوم الأردوينو بقراءة هذا الجهد وضبط إشارة PWM المرسلة إلى وحدة تحكم المحرك وفقًا لذلك.

تفاصيل ورقة البيانات

المصنع	غير معروف
رقم الجزء	20A محرك DC PWM للتحكم في سرعة المحرك
جهد المنطق/الإدخال والإخراج	٥ ف
جهد الإمداد	10-60 فولت
تيار الخرج (لكل قناة)	20 أ
التيار الأقصى (لكل قناة)	٤٠ أ
إرشادات تردد PWM	عادةً 1 كيلوهرتز
عتبات منطق الإدخال	0.2 فولت (منخفض)، 2.0 فولت (مرتفع)
انخفاض الجهد / ر_{دي اس (أون)}/ تشبع	0.1 فولت
الحدود الحرارية	حتى 85 درجة مئوية
حزمة	لوحة الدوائر المطبوعة القياسية
ملاحظات / متغيرات	تتوفر نماذج متنوعة

تأكد من وجود تبريد مناسب للحرارة لتطبيقات التيار العالي.
تحقق من الأسلاك للتأكد من القطبية الصحيحة قبل تشغيل النظام.
استخدم المكثفات القابلة للفصل عبر أطراف مزود الطاقة.
حافظ على تردد PWM حوالي 1 كيلو هرتز لأفضل أداء.
كن حذرًا من حدود جهد الإدخال (10-60 فولت).

20A وحدة تحكم سرعة محرك DC PWM: مقاومة متغيرة (مقاوم متغير) — 20A DC PWM تحكم سرعة المحرك: مقاومة متغيرة

تعليمات التوصيل

لتوصيل جهاز التحكم في سرعة محرك DC PWM بقوة 20A بأردوينو، ابدأ بتوصيل مصدر الطاقة. يجب توصيل الطرف الموجب لمصدر الطاقة بمدخل V+ لجهاز التحكم في المحرك، في حين يتم توصيل الطرف السالب بالأرض (GND) للجهاز. بعد ذلك، قم بتوصيل المحرك بأطراف الخرج للجهاز، مع التأكد من القطبية الصحيحة للدوران المرغوب.

لإشارة PWM، حدد دبوس خرج PWM على المتحكم، الذي سنوصله بالدبوس المحدد لـ PWM على الأردوينو (في هذه الحالة، الدبوس5). بالإضافة إلى ذلك، قم بتوصيل الأرض الخاص بأردوينو إلى الأرض الخاص بوحدة التحكم في المحرك لضمان مرجع مشترك. وأخيرًا، إذا كنت تستخدم مقاومة متغيرة، قم بتوصيل أحد الطرفين إلى دبوس 5 فولت على أردوينو، والدبوس الأوسط إلى دبوس تماثلي (مثلA0)، وآخر دبوس إلى الأرض.

أمثلة الشيفرة وإرشادات التنفيذ

يبدأ الكود بتعريف دبوس إخراج PWM ودبوس التحكم لمقياس المقاومة.setup()تقوم الدالة بتهيئة دبوس PWM كمخرج وبدء الاتصال التسلسلي لأغراض التصحيح.

#define pwmPin 5
#define controlPin A0

void setup() {
  pinMode(pwmPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

في الloop()نقرأ القيمة من المقاوم المتغير ونقوم بتحديدها على نطاق PWM مناسب لوحدة التحكم في المحرك. ثم يتم كتابة هذه القيمة إلى دبوس PWM، الذي يتحكم في سرعة المحرك.

void loop() {
  int potValue = analogRead(controlPin);
  int pwm = map(potValue, 0, 1023, 0, 255);
  analogWrite(pwmPin, pwm);
  Serial.print("PWM:");
  Serial.println(pwm);
  delay(500);
}

أخيرًا، يتم تعريف وظائف لتحويل قيمة PWM إلى نسبة مئوية، مما يسهل فهم سرعة المحرك بناءً على مدخلات المستخدم. الكود الكامل يتم تحميله أسفل المقال (في الفيديو عند 00:00).

عرض / ما يمكن توقعه

بمجرد توصيل كل شيء وتحميل الكود، يمكنك توقع استجابة المحرك لموقع المقاوم المتغير. ستؤدي تدوير المقاوم المتغير إلى زيادة أو تقليل سرعة المحرك وفقًا لإشارة PWM المرسلة من أردوينو. تأكد من أن مصدر الطاقة ضمن نطاق الجهد المطلوب وأن المحرك يمكنه التعامل مع الجهد المطبق.

تشمل الأخطاء الشائعة التوصيل الخاطئ، مما قد يؤدي إلى عكس دوران المحرك أو عدم التشغيل. تأكد دائمًا من مراجعة التوصيلات وتأكد من ربط الأرضيات لدوائر الأردوينو ووحدة التحكم في المحرك معًا (في الفيديو عند 04:30).