Sterownik silników DC do Raspberry Pi - PCB do projektu AVT 5414

Moduł rozszerzeń dla Raspberry Pi - płytka drukowana do AVT5414 Płytka PCB do wykonania sterownika dwóch silników prądu stałego dla Raspberry Pi.

Sterowanie napędami DC z Raspberry Pi AVT5414 to projekt modułu RaspbPIDCM, który rozszerza Raspberry Pi o możliwość sterowania dwoma silnikami prądu stałego średniej mocy. Moduł jest przeznaczony do aplikacji mobilnych, prostych robotów, mechanizmów wykonawczych i eksperymentów z napędami DC. Sterowanie odbywa się w wygodnej konwencji EN/DIR, czyli osobno dla włączenia lub regulacji PWM oraz kierunku obrotów każdego silnika. Zasilanie silników jest doprowadzane z zewnętrznego źródła, niezależnie od zasilania części logicznej Raspberry Pi. Wersja A obejmuje samą płytkę PCB; sterownik silników, układ logiki, złącza, elementy SMD, elementy filtrujące, diodę sygnalizacyjną i złącze zasilania silników trzeba skompletować osobno.

Dwa silniki DC moduł umożliwia niezależne sterowanie dwoma napędami prądu stałego 8…50 V / do 2,8 A oddzielne zasilanie części mocy pozwala pracować z silnikami średniej mocy Płytka PCB 55×40 mm wersja A zawiera samą płytkę drukowaną do projektu AVT5414

Karta techniczna AVT5414

Moduł rozszerzeń Raspberry Pi do sterowania dwoma silnikami prądu stałego, z oddzielnym zasilaniem części mocy i dodatkowymi złączami sygnałowymi.

WersjaA - płytka PCB

Typ modułusterownik silników prądu stałego dla Raspberry Pi

Nazwa modułu w dokumentacjiRaspbPIDCM

Kompatybilność bazowaRaspberry Pi Rev2 ze złączem GPIO P1 26-pin według opisu dokumentacji

Liczba sterowanych silników2 silniki prądu stałego

Zakres napięcia silników8…50 V DC

Maksymalny prąd obciążeniado 2,8 A

Topologia wyjść silnikowychdwa mostki H do dwukierunkowego sterowania silnikami DC

Sterowanie z Raspberry Pisygnały EN i DIR dla każdego silnika

Regulacja prędkościmożliwa przez sterowanie PWM sygnałem EN

Sterowanie kierunkiempoziom logiczny DIR wybiera kierunek obrotów silnika

Zasilanie części mocyzewnętrzne źródło zasilania silników, oddzielone od zasilania sterowania

Zasilanie części logicznejz płytki Raspberry Pi

Standard sygnałów GPIO3,3 V

Dodatkowe wyprowadzenia GPIO8 sygnałów GPIO 3,3 V do czujników lub dodatkowych układów współpracujących

Dodatkowe magistralewyprowadzenia I2C oraz komunikacji szeregowej

Pomiar prądu silnikówmożliwy przez wyprowadzenia pomiarowe prądu kanałów silnikowych

Zabezpieczenia sterownikazabezpieczenia przed przeciążeniem i przegrzaniem wbudowane w specjalizowany sterownik silników

Sygnalizacja zasilaniadioda LED informująca o obecności napięcia 3,3 V

Przykładowe oprogramowanie testoweWebIOPi według opisu dokumentacji

Płytka PCB55×40 mm

Pobierz dokumentację PDF

Wersja A - płytka PCB i wykaz elementów AVT5414 A - płytka PCB. Specjalizowany sterownik silników, układ logiki, diody, dioda LED, elementy SMD, złącze GPIO, złącze zasilania silników, złącza sygnałowe oraz elementy filtrujące trzeba skompletować osobno.

Rezystory SMD 1206R1 - 1kΩ; REA, REB - 100kΩ; RP - 100Ω; RSA1, RSB1 - 1Ω / 0,5 W; RSA2, RSB2 - zwory SMD według opisu dokumentacji KondensatoryC1, C2, CB - 220nF / 50 V; CE1 - 47µF / 50 V low ESR; CEA, CEB - 5,6nF; CP - 10nF / 50 V PółprzewodnikiD1, D2 - LL4148 SMD; PW - dioda LED SMD; U1 - L6205; U2 - HC86 ZłączaDIO - złącze SIP10 2,54 mm; GND, VCC - złącza SIP8 2,54 mm; GPIO - złącze IDC26; I2C, SER - złącza SIP4 2,54 mm; PWRM - złącze MC1.5381 kompletne

Notes Zasilanie silników należy doprowadzić z zewnętrznego źródła przez złącze PWRM. Nie jest ono pobierane z Raspberry Pi, ponieważ część mocy wymaga osobnego zasilania dopasowanego do użytych silników. Moduł wykorzystuje standardową konwencję sterowania EN/DIR. W praktyce sygnał EN można wykorzystać do załączania kanału albo do regulacji PWM, a sygnał DIR do wyboru kierunku obrotów. Jeżeli pomiar prądu silnika nie jest potrzebny, dokumentacja przewiduje zastosowanie zwór w torach pomiarowych. Jeśli pomiar ma być używany, należy dobrać i podłączyć układ pomiarowy zgodnie z wymaganiami aplikacji. Do szybkiego sprawdzenia pracy modułu dokumentacja proponuje WebIOPi. Po uruchomieniu interfejsu WWW można wykorzystać GPIO17/GPIO18 do załączania silnika oraz GPIO22/GPIO23 do sterowania kierunkiem obrotów. Płytka PCB ma wymiary 55×40 mm, co ułatwia montaż modułu w konstrukcjach mobilnych, robotycznych i aplikacjach z Raspberry Pi.

Uwaga: GPIO Raspberry Pi pracują w standardzie 3,3 V. Podanie napięcia 5 V na linie GPIO może uszkodzić minikomputer. Zasilanie silników 8…50 V należy prowadzić osobno, z zachowaniem poprawnej polaryzacji, filtracji i zapasu prądowego; przeciążony albo zablokowany silnik może powodować duże prądy i nagrzewanie części mocy.

Najczęściej zadawane pytania Ile silników można sterować modułem AVT5414? Moduł jest przeznaczony do sterowania dwoma silnikami prądu stałego. Każdy kanał ma osobne sterowanie włączeniem lub PWM oraz kierunkiem obrotów. Czy silniki są zasilane bezpośrednio z Raspberry Pi? Nie. Raspberry Pi zasila część logiczną, natomiast silniki wymagają osobnego zewnętrznego zasilacza 8…50 V. To ważne, bo prąd silników jest zbyt duży dla zasilania dostępnego z Raspberry Pi. Jak sterować prędkością silnika? Prędkość można regulować sygnałem PWM podanym na wejście EN danego kanału. Wypełnienie PWM decyduje o średniej energii dostarczanej do silnika, a kierunek obrotów wybiera sygnał DIR. Czy można podłączyć czujniki do tego modułu? Tak. Oprócz sterowania silnikami moduł wyprowadza dodatkowe linie GPIO 3,3 V, magistralę I2C oraz port komunikacji szeregowej. Można je wykorzystać do czujników lub dodatkowych układów, o ile zachowane są poziomy logiczne 3,3 V. Dlaczego trzeba uważać na poziomy 5 V? Raspberry Pi nie toleruje 5 V na liniach GPIO. Wszystkie sygnały sterujące i czujnikowe podłączane do modułu muszą być zgodne z poziomami 3,3 V albo przechodzić przez konwertery poziomów.