מפעיל ליניארי לארדואינו: מכטרוניקה לפרויקטים שלך

מפעיל לינארי

מכטרוניקה היא תחום שמשלב מכניקה עם אלקטרוניקה, בהיותו ענף רב תחומי של הנדסה הנשען על רובוטיקה, אלקטרוניקה, מחשוב, טלקומוניקציה, בקרה וכו '. כדי לעבור על פרויקטים אלקטרוניים של DIY, ולהתחיל להתנסות בפרויקטים מכטרוניים, אתה יכול להתחיל לשלב מכשירים כמו המנועים או מפעיל ליניארי לארדואינו שלך.

זה פותח אותך עולם חדש של אפשרויות ליצרנים. למעשה, מפעיל ליניארי זה הוא המעשי ביותר עם היכולת לבצע פעולות ניידות או להפעיל כוח על אלמנטים אחרים. האם אתה רוצה לדעת יותר? אנחנו אומרים לך ...

סוגי מפעילים ליניאריים

מפעיל הידראולי מחפר

ישנם מספר סוגים של מפעילים, אם כי במאמר זה נתמקד בזה המשתמש במנוע חשמלי להנעת הבוכנה. אך עליך לדעת שאולי יש גם סוגים אחרים:

  • הידראוליקה: הם משתמשים בסוג כלשהו של נוזלים כדי להזיז את הבוכנה, דוגמה יכולה להיות של מכונות חקלאיות רבות או מחפרים, תוך שימוש בבוכנות אלה ולחץ השמן להזזת הזרועות המפרקיות, מכבשים הידראוליים וכו '.
  • חשמל: הם מפעילים המשתמשים בורג אינסופי המונע על ידי מנוע חשמלי כדי לייצר את התנועה. ישנם גם סוג סולנואידים (אלקטרומגנט), המשתמשים בשדה מגנטי כדי להזיז את הבוכנה או הבוכנה וקפיץ להחזרתו למקומו המקורי כאשר שדה זה אינו מופעל. דוגמה מעשית יכולה להיות הדוגמה הסופית שאני מציג במאמר זה, או גם רבים אחרים לרובוטיקה, מכשירים מכניים נפוצים וכו '.
  • צמיגים: הם משתמשים באוויר כנוזל, במקום בנוזל כמו במקרה של הידראוליקה. דוגמא לכך הם המפעילים הליניאריים האופייניים שנמצאו בסדנאות הטכנולוגיה של כמה מרכזי חינוך.

המטרה הסופית של מכשיר זה היא להפוך אנרגיה הידראולי, חשמלי או פנאומטי בדחף ליניארי במקרה זה, ובכך מפעיל כוח, דחף, פועל כווסת, מפעיל מנגנון אחר וכו '.

אודות מפעיל לינארי אלקטרוני

מפעיל לינארי מקורה: הפעלה וחלקים

בעיקרון א מפעיל לינארי חשמלי לפעמים זה לא יותר ממנוע חשמלי יכול להיות NEMA כפי שכבר נראה. מנוע זה מסובב את פירו, ובאמצעות שילוב של הילוכים או שרשראות שיניים הוא יסובב בורג אינסופי. בורג אינסופי זה יהיה אחראי על החלקה של בוכנה או מוט בכיוון זה או אחר (תלוי בכיוון הסיבוב).

Ese טוֹבְלָן זה יהיה המשמש כמפעיל לדחוף משהו, למשוך משהו, להפעיל כוח וכו '. היישומים רחבים למדי. כפי שאתה יכול לראות, זה משהו די פשוט שאינו מכיל יותר מדי תעלומות.

למפעילים ליניאריים אלו, בניגוד למפעילים לא ליניאריים אחרים, יש יתרון בכך שהם יכולים להפעיל כוחות גדולים ותזוזות ניכר (תלוי בדגם). אבל עבור Arduino, יש לך כמה דגמים שיכולים לעבור בין 20 ל -150 ק"ג (כוח קילוגרם או קילופונד), ותזוזות של 100 עד 180 מ"מ.

כחיסרון גדול הוא שלה מהירות העקירהמכיוון שעל ידי הפעלת כוחות עצומים אלה, גלגלי ההפחתה הנדרשים להגדלת המומנט יורידו את מהירות ההארכה והנסיגה. ניתן לתת מהירויות של 4 עד 20 מ"מ לשנייה בדגמים אופייניים. המשמעות היא שכדי להשלים את כל התהליך הליניארי, זה יכול לעבור מכמה עשרות שניות למספר דקות במקרה שהוא יהיה ארוך ואיטי יותר ...

לגבי שלו האכלה, יש לך אותם במתח או מתח שונים. לדוגמא, הרגיל הוא שהם 12 או 24 וולט, אם כי ניתן למצוא חלקם מתחת ומעל זה. לגבי הצריכה שלהם, הם יכולים לנוע בין 2A ל 5A במקרים מסוימים. כפי שאתה יכול לראות, בהיותך מנוע חזק, הצריכה גבוהה ... אז אם אתה מתכנן להאכיל אותו עם סוללותעליכם לקחת בחשבון שיש להם את היכולת הדרושה.

בקרת מפעיל ליניארית

המפעיל החשמלי הליניארי שתוכלו למצוא עבור Arduino יכול להכיל סוגים שונים של לִשְׁלוֹט:

  • עם פוטנציומטר: באמצעות פוטנציומטר הם מאפשרים לבחור את מיקום הבוכנה.
  • עם סוף הקריירה: מתג הגבלה בכל קצה יגרום לו להפסיק מעצמו ברגע שהוא יגיע לפסגה.
  • מחוץ לשליטה: אין להם אף אחת ממערכות הבקרה שלעיל.

Pinout

El pinout של מפעיל ליניארי לא יכול להיות פשוט יותר. יש לו שני כבלים מוליכים להזנת המנוע החשמלי שהוא משלב, ולא יותר מכך. לכן, אפס סיבוכים. הדבר היחיד שיש לזכור להאריך או לחזור בו מהגזע הוא שיש להפוך את סיבוב המנוע (הקוטביות הנוכחית).

כדי שזה יהיה אפשרי אתה יכול השתמש בבקר גשר H כמו זה המשמש למנועי זרם ישר. אתה עשוי לחשוב שמישהו כמוהו משרת אותך L298N, u otros נראה, כגון TB6612FNG וכו '. אבל האמת היא שלאף אחד מהם אין מספיק כוח עבור המפעילים הליניאריים הללו (אם הם גדולים). לכן הבקר יישרף.

לכן, אתה יכול רק לבנות בקרת מהירות משלך באמצעות טרנזיסטורים כמו BJT או MOSFET, ואפילו ממסרים מצב מוצק ...

היכן ניתן לרכוש מפעיל ליניארי?

מפעיל לינארי

El precio של המפעיל הליניארי יהיה תלוי במידה רבה בגודל, במהירות, באורך, ובכוח שהוא יכול לעמוד בו. בדרך כלל אתה יכול למצוא אותם סביב 20 € עד 200 €. ותמצא אותם בקלות בחנויות אלקטרוניקה מתמחות או בחנויות מקוונות אחרות כגון אמזון. לדוגמה:

רבים ממוצרים אלה מוגנים מפני אבק והתזות על ידי תעודת IPX54. ויש לזכור את המלצות היצרן, המשקולות המצוינות אינן נתמכות תמיד בכל אורכי הארכה, בחלק מהמקרים נתמך רק במשקל מגבלה מסוים עד להארכה מסוימת.

שילוב עם ארדואינו

מפעיל לינארי וחיבור ארדואינו

לסוגים אלה של מפעילים יכול להיות שימושים מעשיים מגוונים אם תשלב אותם בלוח הארדואינו שלך. לשם כך, הדבר הראשון שעליך לדעת הוא הדרך בה אתה יכול הכינו את תרשים החיבור עם התג שלך. כפי שאתה יכול לראות, זה בכלל לא מסובך, ולכן הוא לא מציג יותר מדי סיבוך.

כפי שניתן לראות מהסכמה הנ"ל שציירתי, השתמשתי בשני ממסרים ובמפעיל ליניארי. ה קווים צבעוניים שאתה רואה מייצגים את הדברים הבאים:

  • אדום ושחור: הם הכבלים של המפעיל הליניארי שיעברו לכל אחד מהממסרים המשמשים.
  • אפור: התחברת לקרקע או ל- GND בכל אחד מהממסרים כפי שאתה יכול לראות.
  • Azul: הוא עובר לאספקת החשמל Vin לממסר, במקרה זה הוא יהיה בין 5V ל 12V.
  • ירוק: קווי ה- Vcc של המודול מחוברים ל -5 וולט של לוח הארדואינו שלך.
  • אפור: גם הארקה, מחוברת מהמודול ל- Arduino GND.
  • סגול וכתום: הם קווי הבקרה שיעברו לכל אחד מסיכות הארדואינו כדי לשלוט בסיבוב. לדוגמה, אתה יכול ללכת ל- D8 ו- D9.

באשר לדוגמא של קוד מקור ל- IDE של ארדואינו, הרישום לשליטה הבסיסית יהיה כדלקמן:

//configurar las salidas digitales
const int rele1 = 8;
const int rele2 = 9;
 
void setup()
{
   pinMode(rele1, OUTPUT);
   pinMode(rele2, OUTPUT);
 
   //Poner los relés a bajo
   digitalWrite(rele1, LOW);
   digitalWrite(rele2, LOW);
}
 
void loop()
{
   extendActuator();
   delay(2000);
   retractActuator();
   delay(2000);
   stopActuator();
   delay(2000);
}
 
//Activar uno de los relés para extender el actuador
void extendActuator()
{
   digitalWrite(rele2, LOW);
   delay(250);
   digitalWrite(rele1, HIGH);
}
 
//Lo inverso a lo anterior para retraer el émbolo
void retractActuator()
{
   digitalWrite(rele1, LOW);
   delay(250);
   digitalWrite(rele2, HIGH);
}
 
//Poner ambos releś apagados parar el actuador
void stopActuator()
{
   digitalWrite(rele1, LOW);
   digitalWrite(rele2, LOW);
}

אתה לשנות את הקוד כדי להיות מסוגל לשלוט ולמצב את הבוכנה במיקומים ספציפיים אם תרצה בכך, או להוסיף עוד אלמנטים ...


היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.