MODULE NGUỒN DC
SƠ ĐỒ DẤU NỐI
Chương trình điều khiển điều chỉnh theo ý muốn.
CODE NỘI DUNG
// Run a A4998 Stepstick from an Arduino MEGA 2560. int x = 0; int n=0; int en = 5 ; int dirX = 7 ; int stepX = 6 ; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(en,OUTPUT); // Enable pinMode(stepX,OUTPUT); // Step pinMode(dirX,OUTPUT); // Dir
digitalWrite(en,LOW); // Set Enable low }
Khai báo các chân tín hiệu
void loop() {
Serial.print("Quay bao nhieu vong?: "); while(Serial.available()==0){
}
n = Serial.parseInt(); Serial.print(n); x = n*200;
digitalWrite(stepX,HIGH); delay(1); digitalWrite(stepX,LOW); delay(1); delay(2000); } Dừng 2000ms
Điều khiển động cơ quay góc ngược
CODE NỘI DUNG
// Run a A4998 Stepstick from an Arduino MEGA 2560. int x = 0; int n=0; int en = 5 ; int dirX = 7 ; int stepX = 6 ; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(en,OUTPUT); // Enable pinMode(stepX,OUTPUT); // Step pinMode(dirX,OUTPUT); // Dir
digitalWrite(en,LOW); // Set Enable low }
Khai báo các chân tín hiệu
void loop() {
while(Serial.available()==0){ } n = Serial.parseInt(); Serial.print(n); x = n*200; digitalWrite(dirX,HIGH); for (int i = 1 ; i<= x ; i=i+1){
digitalWrite(stepX,HIGH); delay(1);
digitalWrite(stepX,LOW); delay(1);
Đặt chế độ full step (1,8o/ 1 bước)
delay(2000);
} Dừng 2000ms
Chương trình điều khiển cố định.
#define EN 5 #define STEP 6 #define DIR 7 int x;
unsigned int vongQuay = 500; void setup()
{
Serial.begin(9600); // SPI.begin();
pinMode(EN,OUTPUT); // Enable pin - chân khởi động - nối vào GND sẽ giúp ta bật động cơ bước, nối vô VCC động cơ bước được thả ra. Nôm na: GND = servo.attach, VCC = servo.detach
pinMode(STEP,OUTPUT); // Step pin
pinMode(DIR,OUTPUT); // Dir - pin
digitalWrite(STEP,LOW); // Set Enable low
}
void loop(){
//if (flag == 1)
{
Serial.println("Mở");
digitalWrite(EN,LOW); // Quay nghịch
digitalWrite(DIR,HIGH);
for(x = 0; x <= vongQuay; x++) // Cho chay 1 vong
{
digitalWrite(STEP,HIGH); // Output high delay(5); // chờ
digitalWrite(STEP,LOW); // Output low delay(5); // chờ } } delay(3000); //if (flag == 0) { Serial.println("ĐÓNG");
digitalWrite(EN,LOW); // Quay thuận digitalWrite(DIR,LOW);
for(x = 0; x <= vongQuay; x++) // Cho chay 1 vong
{
digitalWrite(STEP,LOW); // Output low delay(5); // chờ } delay(3000); } } Kết luận :
Bộ code trên do chúng em tự nghiên cứu và thiết kế có thể giúp cho các sinh viên khóa sau áp dụng vào q trình học tập và nghiên cứu để tự điều khiển như hệ thống cánh vẫy của điều hịa khơng khí theo ý của mình.
Sinh viên có thể hiểu hơn về ARDUINO và cách đấu nối với động cơ bước vào nhiều ứng dụng khác không chỉ mỗi hệ thống cánh vẫy điều hịa.
Ngồi ra sinh viên có thể tự thiết kế và phát triển bộ code để điều khiển hệ thống và thành thạo sử dụng ARDUINO.
Cách vận hành:
Bước 1: Đấu nối module theo sơ đồ mạch ở trên.
Bước 2: Dùng máy tính để nạp code cho arduino. Ở đây nhóm em nạp code để điều khiển arduino quay theo tốc độ yêu cầu bằng cách thay đổi giá trị của biến trở. Tùy vào yêu cầu thực tế chúng ta sẽ có nhiều cách đấu nối và các code điều khiển khác nhau để nạp cho arduino nhờ máy tính.
Bước 3: Cấp nguồn cho toàn bộ module. Ta sẽ thấy động cơ quay trơn tru, hoạt động tốt và ổn định hơn phương pháp cấp xung thủ công bằng tay. Ta cũng có thể
Kết luận: trong thực tiễn ta điều khiển động cơ bước chủ yếu bằng cách tự động cấp xung cho nó thơng qua các vi điều khiển điện tử. Theo phương pháp này ta có thể điều khiển tốc độ, góc quay, tốc độ quay của động cơ tùy ý nên rất thích hơp để làm tài liệu thức hành và giảng dậy trên giảng đường và nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày
4.2.ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC BẰNG TAY
Điều khiển động cơ bước bằng nút nhấn: Mạch Điều Khiển Động Cơ Bước ULN2003 + Động Cơ Bước 5V
Hình 4.13: Động cơ bước sử dụng nguồn điện 1 chiều 12 v chạy bằng nút nhấn
Thơng Số Kĩ Thuật
Mạch đệm ULN2003:
o Tín hiệu ngõ vào: 4 chân in1, in2, in3, in4.
o Tín hiệu ngõ ra: Jack cắm động cơ bước 28BYJ-48. o 4 led hiển thị trạng thái hoạt động của động cơ. o Nhiệt độ hoạt động: -25 ℃~ +90℃
Động cơ bước 28BYJ-48:
o Điện áp cung cấp: 5VDC. o Số phase: 4.
o Bước: 5.6250/64. o Tần số: 100 Hz
o Điện trở trong: 50Ω±7%(25℃) Sơ đồ đấu nối
Mạch điều khiển động cơ bằng nút nhấn
Hình 4.15: Sơ đồ điều khiển động cơ bước bằng nút nhấn
Nguyên lí hoạt động của IC đảo
• IC đảo hoạt động như một cơng tắc chuyển mạch Transistor
• Khi ta cấp điện vào nam châm B của BJT sẽ có dịng điện chạy qua chân BE sẽ làm mở C và E của BJT dịng điện chảy từ 12V về mass kín mạch.
Ngun lí hoạt động
• Bước 1: Quy luật quay theo chiều ngược kim đồng hồ
• Khi ta ấn cơng tắc số 1 , lệnh điều khiển chân IC ở mức cao thì dịng điện 12V sẽ chảy từ Com sang cuộn dây A và sẽ chạy về IC đảo và được IC đảo dập chân A về GND sẽ làm dịng chảy kín mạch
• Tương tự như vậy ta ấn nút 3 thì sẽ có lệnh mở IC đảo và dập chân C của cuộn dây về GND kín mạch
• ấn liên tục 1,3 sẽ ra xung điện cao thấp, mức cao thì IC đảo dập chân A và chân C về GND, không ấn nút thì IC đảo ở mức thấp, khơng có dịng chảy cuộn dây động cơ khơng quay.
• Bước 2: Quy luật quay theo chiều kim đồng hồ
• Ấn nút 2 và 4 làm cho xung điện cấp vào IC đảo để IC đảo dập chân B và D về mass do chân Com là chân chính ở giữa cuộn dây nên khi ta ấn nút thì dịng điện theo chân Com về chân A ngược lại thì làm đông cơ quay ngược , Chân D tương tự chân A.
KẾT LUẬN:
Qua các bước vận hành đơn giản như vừa rồi ta kiểm chứng lại nguyên lý hoạt động của động cơ bước là cần cung cấp xung một cách thích hợp thì động cơ sẽ hoạt động tốt theo yêu cầu được đặt ra ban đầu. về phương pháp điều khiển động cơ bước bằng nút nhấn là một phương pháp hay rất phù hợp để cho sinh viên tìm hiểu về nguyên lý cấp xung thủ cơng bằng tay.
Và chúng ta có phương pháp điều khiển động cơ tự động bằng Driver+arduino ở phần 4.1 nó là phương pháp thể hiện rõ ràng sinh động hơn về cách điều khiển bằng lập trình code và nạp để động cơ hoạt động theo ý muốn.
CHƯƠNG 5: KẾT CẤU MƠ HÌNH 1. Các module và cơng dụng Mơ hình bao gồm: Module nguồn có: 1. 2. 3. Atomat 220V AC Đèn báo 220V Vôn kế và ampe kế
Công dụng: dùng để hiện điện áp và đo địng điện khi đóng atomat. Module nguồn DC:
1. 2. 3.
Nguồn tổ ong (10A-12V) Đèn báo 12V DC
Đồng hồ điện tử
Công dụng: nguồn đùng để chuyển đổi điện áp 220V AC thành nguồn điện 1 chiều 12V DC, sau đó đèn và đồng hồ hoạt động.
Mạch điều khiển bằng tay: 1. 2. 3. Nhút nhấn Bộ UNL2003 Step motor 28BYJ-48
Công dụng: dùng để điều khiển thủ công bằng tay để cấp xung cho step motor hoạt động. Mạch driver 1. 2. 3. ARDUINO MEGA 2560 CH340 BORD mở rộng và mạch A4988 Step motor 17HS4401
Công dung: dùng để điều khiển step motor 17HS4401 theo code lập trình từ máy tính gửi tín hiệu đến arduino để điều khiển step motor.
5.2. Hình ảnh về các module có trên mơ hình.
MODUNLE NGUỒN
MODUL NGUỒN DC
- Công dụng: nguồn đùng để chuyển đổi điện áp 220V AC thành nguồn
MẠCH ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY
- Công dụng: dùng để điều khiển thủ công bằng tay để cấp xung cho step
motor hoạt động.
+ Cách dung ấn 1-3 để cấp xung cho step motor quay theo kim đồng hồ. + Tương tự ấn 2-4 cấp xung và quay ngược theo kim đồng hồ.
MẠCH DRIVER
- Công dung: dùng để điều khiển step motor 17HS4401 theo code lập
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN CHUNG 1. Kết luận về motor cánh vẫy
Motor cánh vẫy điều hòa là một motor bước cho nên nó cũng hoạt động theo nguyên lý như một motor bước thông thường. Bộ xử lý trong board mạch của điều hòa chịu trách nhiệm cung cấp xung thích hợp cho cánh vẫy quay theo yêu cầu của người dùng. Người dùng điều khiển cánh vẫy bằng điều khiển từ xa của điều hòa. Qua đây chúng ta càng hiểu rõ hơn cách hoạt động của động cơ bước và cũng khẳng định lại tính ứng dụng rất cao trong đời sống của loại động cơ này.
2. Kết luận chung
Đồ án trên sự nỗ lực của thầy và trò đã giải quyết được các yêu cầu đề ra và có các trụ điểm như sau:
Đã tìm hiểu được khá rõ về động cơ bước đặc biệt là nguyên lý hoạt động và cách điều khiển động cơ.
Là mơ hình thích hợp cho viêc đo đạc và cơng dụng của từng thiết bị trên mơ hình.
Là tài liệu thích hợp cho việc giảng dạy và thực hành tìm hiểu và xác định đươc các cuộn dây của động cơ cánh lập trình code để điều khiển motor.
Với giá cả hợp lí đa số là có trên thị trường nhưng để tìm và mua được cũng khá khó khăn.
Tuy vận hành thơ sơ, chưa có nhiều tính năng hiện đại nhưng vẫn tốt
khi dùng để nghiên cứu về cách vận hành hoạt động của động cơ bước (step motor), giúp ta hiểu rõ hơn về cách hoạt động của cánh vẫy điều hòa.
Kiến nghị đề suất:
Cải tiến module điện điều khiển nhiều tính năng hơn, tự động bật tắt điều khiển các thiết bị.
TÀI LIỆU THÁM KHẢO
1. Giáo trình khoa Điện & BDCN trường cao đẳng nghề Bách Khoa Hà Nội – kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí.
2. Tài liệu nghiên cứu của nhóm trước để lại. 3. Các website trên mạng internet.
