Arduino үчүн сызыктуу кыймылдаткыч: долбоорлоруңуз үчүн мехатроника

Мехатроника - механика менен электрониканы аралаштырган дисциплина, бул робототехника, электроника, эсептөө, телекоммуникация, башкаруу ж.б. Электрондук DIY долбоорлордун чегинен чыгып, мехатроникалык долбоорлор менен тажрыйба жүргүзүү үчүн, сиз сыяктуу шаймандарды интеграциялай баштасаңыз болот кыймылдаткычтар же сызыктуу кыймылдаткыч сиздин Arduino үчүн.

Бул сени ачат жаңы мүмкүнчүлүктөр дүйнөсү өндүрүүчүлөр үчүн. Чындыгында, бул сызыктуу кыймылдаткыч кыймылдуу аракеттерди жасоо же башка элементтерге күч көрсөтүү мүмкүнчүлүгү менен эң практикалык. Көбүрөөк билгиңиз келеби? Биз сизге ...

Сызыктуу жетектердин түрлөрү

Аткаргычтардын бир нече түрлөрү бар, бирок бул макалада поршеньди башкарган электр кыймылдаткычына токтолобуз. Бирок анын дагы башка түрлөрү болушу мүмкүн экендигин билишиңиз керек:

• Гидравлика: Алар поршенди жылдыруу үчүн суюктуктун кандайдыр бир түрүн колдонушат.Мисалы, көптөгөн айыл чарба машиналары же экскаваторлор, бул поршендерди жана май басымын колдонуп, муунактуу колдорду, гидравликалык пресстерди ж.б.
• электрдик: алар кыймылдаткычты жаратуу үчүн электр кыймылдаткычы менен кыймылдаган чексиз бураманы колдонгон кыймылдаткычтар. Поршенди же поршенди кыймылдатуу үчүн магнит талаасын колдонуп, электр талаасы иштебей жаткан учурда аны баштапкы абалына кайтаруу үчүн пружинаны колдонуучу электромагниттик тип дагы бар (электромагнит). Практикалык мисал ушул макалада келтирилген акыркы мисал, же робототехниканын, жалпы механикалык шаймандардын ж.б.у.с. болушу мүмкүн.
• шиналар: алар гидравликадагыдай суюктуктун ордуна, абаны суюктук катары колдонушат. Буга мисал катары кээ бир билим берүү борборлорунун технологиялык мастерскойлорунан табылган типтүү сызыктуу кыймылдаткычтарды келтирсек болот.

Бул шаймандын түпкү максаты энергияны өзгөртүү гидравликалык, электрдик же пневматикалык бул учурда сызыктуу түртүүдө, демек, күч, басым, регулятордун милдетин аткарат, башка механизмди иштетет ж.б.

Электрондук сызыктуу кыймылдаткыч жөнүндө

Негизинен а электр сызыктуу кыймылдаткыч бул кээде электр кыймылдаткычынан башка эч нерсе эмес NEMA болушу мүмкүн буга чейин көрүнүп тургандай. Бул кыймылдаткыч өз сабын айлантып, тиштүү дөңгөлөктөрдүн же тиштүү чынжырлардын жардамы менен чексиз бураманы айландырат. Бул чексиз бурама поршенди же таякты тигил же бул багытта жылдырууга жооп берет (айлануу багытына жараша).

Ошол поршень бир нерсени түртүү, бир нерсени тартуу, күч көрсөтүү ж.б.у.с. кыймылдаткыч болуп кызмат кылат. Колдонмолор кыйла кенен. Көрүнүп тургандай, бул өтө эле көп сырларды камтыбаган жөнөкөй нерсе.

Бул сызыктуу кыймылдаткычтар, башка сызыктуу эмес кыймылдаткычтардан айырмаланып, артыкчылыкка ээ ири күчтөр жана жылышуулар кыйла (моделине жараша). Бирок Arduino үчүн сизде 20дан 150 Kgf (килограммдык күч же килопонд) чейин өзгөрө турган кээ бир моделдер бар, ал эми жылышуулар 100-180 мм.

Анын чоң кемчилиги болуп саналат жылышуу ылдамдыгыБул эбегейсиз зор күчтү жумшоо менен, моментти көбөйтүү үчүн керек болгон азайтуу дөңгөлөктөрү узартуу жана артка тартуу ылдамдыгын төмөндөтөт. 4тен 20 мм / сек ылдамдыкты типтүү моделдерде берүүгө болот. Узак жана жайыраак болгондо, бардык сызыктуу процесс бир нече ондогон секунддан бир нече мүнөткө чейин созулушу мүмкүн дегенди билдирет ...

Кадап чыгып

El кадап чыгып жөнөкөй болушу мүмкүн эмес. Ал бириктирген электр кыймылдаткычын азыктандыруучу эки өткөргүч кабелге ээ, андан башка эч нерсе жок. Ошондуктан, нөлдүк татаалдаштыруу. Сабакты узартуу же артка тартуу үчүн бир гана нерсени унутпаш керек: кыймылдаткычтын айлануусу артка кайтарылышы керек (учурдагы полярдуулук).

Ошол үчүн мүмкүн болот Н көпүрө контроллерин колдонуңуз туруктуу ток кыймылдаткычтары үчүн колдонулгандай. Ага окшогон бирөө сизге кызмат кылат деп ойлошуңуз мүмкүн Л298Н, же башкалар көргөн, мисалы, TB6612FNG ж.б. Чындыгында, алардын эч бири ушул сызыктуу кыймылдаткычтарга жетиштүү күчкө ээ эмес (эгер алар чоң болсо). Ошондуктан контролер күйүп кетмек.

Ошондуктан, сиз бир гана кура аласыз өзүңүздүн ылдамдыкты көзөмөлдөө BJT же MOSFET сыяктуу транзисторлорду колдонуп, жада калса реле катуу абал ...

Сызыктуу кыймылдаткычты кайдан сатып алууга болот?

El баа Сызыктуу кыймылдаткычтын чоңдугу чоңдугуна, ылдамдыгына, узундугуна жана ал көтөрө алган күчкө жараша болот. Адатта, аларды 20 евродон 200 еврого чейин таба аласыз. Аларды атайын электрондук дүкөндөрдөн же Amazon сыяктуу башка интернет дүкөндөрдөн оңой эле таба аласыз. Мисалы:

• 400г жана 4мм күчтү көрсөтө алган булак электромагниттик кыймылдаткыч
• Justech DC 12V линиялуу кыймылдаткыч 72 кг жана 150мм чейин
• LHQ-HQ DC 12v сыйымдуулугу 80 кг жана 50мм саякат
• Дениздин жээгиндеги 12V 300мм жана 150кг салмакка чейин көтөрүлөт (болжол менен 50мм)
• Эч кандай буюмдар табылган.

Бул өнүмдөрдүн көпчүлүгү корголгон чаң жана чачыратмалар IPX54 сертификаты менен. Жана өндүрүүчүнүн сунуштарын эсиңизден чыгарбаңыз, көрсөтүлгөн салмактар ​​бардык узундугу үчүн ар дайым эле көтөрүлө бербейт, айрым учурларда белгилүү бир узартууга чейин бир гана чектелген салмак колдоого алынат.

Arduino менен интеграциялоо

Эгерде Arduino тактасы менен бириктирсеңиз, анда бул кыймылдаткычтардын түрлөрү ар кандай практикалык колдонулушу мүмкүн. Бул үчүн, сиз билишиңиз керек болгон биринчи нерсе - бул сиз жасай турган жол байланыш диаграммасын түзүү төш белгиси менен. Көрүнүп тургандай, ал такыр татаал эмес, ошондуктан өтө эле татаалдаштырбайт.

Жогорудагы схемадан көрүнүп тургандай, мен тарткан элем, мен эки реле жана сызыктуу аткаргычты колдондум. The түстүү сызыктар Сиз төмөнкүнү билдирет:

• Кызыл жана кара: бул колдонулган реленин ар бирине кете турган сызыктуу аткаргыч кабелдери.
• боз: сиз көрүп тургандай, реленин ар биринде жерге же GNDге туташтырдыңыз.
• Азул: ал эстафета үчүн Вин электр кубатына кетет, бул учурда ал 5v менен 12v ортосунда болот.
• Грин: модулдун Vcc сызыктары Arduino тактасынын 5v менен туташтырылган.
• боз: ошондой эле, Arduino GND модулунан туташкан жер.
• Кызгылт сары жана кызгылт сары: айланууну көзөмөлдөө үчүн Arduino казыктарынын каалаганына баруучу башкаруу линиялары. Мисалы, D8 жана D9га өтсөңүз болот.

Мисалы жөнүндө Arduino IDE үчүн баштапкы код, негизги контролдун эскизи төмөнкүдөй болот:

//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);
}

Сиз кодду өзгөртүү кааласаңыз, поршенди белгилүү бир абалда башкарып, жайгаштыра аласыз же дагы көп элементтерди кошо аласыз ...