Các yêu cầu của khối DC/Step – Motor:
- Điều khiển động cơ DC với dòng điện tải tối đa 2A khi quá tải - Có thể điều chỉnh tốc độ động cơ DC bằng phương pháp PWM - Điều khiển chính xác, tin cậy và ổn định.
- Thiết kế đơn giản
Để đáp ứng những yêu cầu đó với động cơ DC chúng ta có thể sử dụng IC điều khiển động cơ L298 để điều khiển.
2.3.8.3. Tính toán và thiết kế.
Thông số L298N
- Điện áp cấp cho động cơ (Vs) lớn nhất là 46V - Điện áp logic: Vss từ 4.5V đến 7V
Chọn điện áp Vss = 5V điều khiển động cơ điện một chiều chạy ở điện áp Vs = 12V.
L298N không có diode nội để bảo vệ các mosfet nằm bên trong, do đó cần có các diode ngoài để bảo vệ. Để đảm bảo điều khiển ở tần số PWM cao, cần dùng diode nhanh có điện trở thấp. Diode chuyên dụng để điều khiển động cơ là các diode fast recovery Schottky. Nhưng ở tần số thấp như trong ứng dụng này, vẫn có thể dùng loại 1N4007.
Dưới đây là sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ DC bằng L298N.
Hình 2.2.12: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ DC
Phân tích nguyên lý:
Mạch điện sử dụng các đầu vào điều khiển là INPUT3 và INPUT4 tương ứng với đầu ra là OUT3 và OUT4, các chân INPUT3 và INPUT4 được nối tương ứng với các chân Px.0 và Px.1 của vi điều khiển qua các chân số 2 và số 4 của cáp nối 20, 2 cực của động cơ DC được nối vào 2 chân của jack cắm JP2. Các chân điều khiển ENABLE được nối với dương nguồn. Việc điều khiển động cơ thể hiện ở bảng trạng thái dưới đây:
INPUT3 INPUT4 DC - MotorTrạng thái
1 0 Quay thuận
0 1 Quay ngược
0 0
1 1
Hình 2.2.13: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ bước
Tín hiệu điều khiển đông cơ bước được đưa tới từ vi điều khiển qua vi mạch đệm ULN2803, với 4 bit đầu vào nối với các bit Px.4 đến Px.7 của vi điều khiển; còn các đầu ra được nối với 4 đầu dây động cơ bước qua jack cắm JP1.
Hình 2.2.14: Sơ đồ kết nối encoder
Với đông cơ một chiều và động cơ bước chúng em lựa chon trong modul này thì có các thông số như sau:
- Động cơ một chiều
Điện áp điều khiển là 5VDC Dòng điện định mức là 500mA - Động cơ bước :
Điện áp điều khiển là 5VDC Dòng điện định mức là 500mA