Linijinis „Arduino“ pavaras: mechatronika jūsų projektams

Mechatronika - tai disciplina, maišanti mechaniką su elektronika, būdama daugiadisciplininė inžinerijos šaka, besiremianti robotika, elektronika, kompiuterija, telekomunikacijomis, valdymu ir kt. Jei norite peržengti elektroninius „pasidaryk pats“ projektus ir pradėti eksperimentuoti su mechatroniniais projektais, galite pradėti integruoti tokius įrenginius kaip varikliai o el linijinė pavara jūsų „Arduino“.

Tai atveria tave naujas galimybių pasaulis kūrėjams. Tiesą sakant, ši linijinė pavara yra praktiškiausia, turinti galimybę atlikti mobilius veiksmus arba daryti jėgą kitiems elementams. Ar norite sužinoti daugiau? Mes jums sakome ...

Linijinių pavarų tipai

Yra keletas pavarų tipų, nors šiame straipsnyje mes sutelksime dėmesį į tą, kuris stūmokliui valdyti naudoja elektrinį variklį. Tačiau turėtumėte žinoti, kad gali būti ir kitų tipų:

• Hidraulika: Stūmokliui judinti jie naudoja tam tikro tipo skysčius. Tai gali būti daugelio žemės ūkio mašinų ar ekskavatorių pavyzdys, naudojant šiuos stūmoklius ir alyvos slėgį judant šarnyrinėms rankenoms, hidrauliniams presams ir kt.
• Elektrinis: jie yra pavaros, kurios sukuria begalinį sraigtą, kurį judina elektros variklis. Taip pat yra elektromagnetinis tipas (elektromagnetas), kuris naudoja magnetinį lauką stūmokliui ar stūmokliui judėti, o spyruoklė grąžina jį į pradinę padėtį, kai tas laukas neveikia. Praktinis pavyzdys gali būti paskutinis pavyzdys, kurį pateikiu šiame straipsnyje, taip pat daugelis kitų robotikos, įprastų mechaninių prietaisų ir kt.
• Padangos: jie naudoja orą kaip skystį, o ne skystį, kaip hidraulikos atveju. Jų pavyzdys yra tipiški tiesiniai pavaros, rasti kai kurių švietimo centrų technologijų dirbtuvėse.

Galutinis šio prietaiso tikslas yra transformuoti energiją hidraulinė, elektrinė ar pneumatinė linijine trauka šiuo atveju, todėl veikia jėgą, trauką, veikia kaip reguliatorius, įjungia kokį nors kitą mechanizmą ir kt.

Apie elektroninę linijinę pavarą

Iš esmės a elektrinė linijinė pavara kartais tai ne kas kita, kaip elektrinis variklis gali būti NEMA kaip jau matyta. Šis variklis pasuka veleną ir, sujungdamas krumpliaračius ar dantytas grandines, jis pasuks begalinį varžtą. Šis begalinis varžtas bus atsakingas už stūmoklio ar strypo slinkimą viena ar kita kryptimi (priklausomai nuo sukimosi krypties).

Ese stūmoklis tai bus tas, kuris veikia kaip pavara, kad kažką stumtų, kažką trauktų, veiktų jėgą ir kt. Programos yra gana plačios. Kaip matote, tai yra kažkas gana paprasto, kuriame nėra per daug paslapčių.

Šių tiesinių pavarų, skirtingai nei kitų netiesinių, pranašumas yra tai, kad jie gali veikti didelės jėgos ir poslinkiai nemažas (priklausomai nuo modelio). Tačiau „Arduino“ turite keletą modelių, kurie gali būti nuo 20 iki 150 Kgf (kilogramo jėga arba kilopondas), o poslinkiai nuo 100 iki 180 mm.

Kaip didelis trūkumas yra jo poslinkio greitisKadangi naudojant šias milžiniškas jėgas, dėl reduktorių, reikalingų sukimo momentui padidinti, prailginimo greitis ir atitraukimas bus mažesni. Tipiniams modeliams galima nurodyti greitį nuo 4 iki 20 mm / s. Tai reiškia, kad norint užbaigti visą tiesinį procesą, jis gali trukti nuo kelių dešimčių sekundžių iki kelių minučių, jei ilgesnis ir lėtesnis ...

pinout

El pinout linijinės pavaros negalima būtų paprasčiau. Jis turi du laidžius laidus, kad maitintų integruotą elektrinį variklį, ir nieko daugiau. Todėl nulis komplikacijų. Vienintelis dalykas, kurį reikia nepamiršti, norint pratęsti ar atitraukti koto, yra tai, kad variklio sukimasis turi būti atvirkštinis (srovės poliškumas).

Kad tai būtų įmanoma, galite naudokite „H-bridge“ valdiklį kaip tas, kuris naudojamas nuolatinės srovės varikliams. Galima pagalvoti, kad kažkas panašus į jį jums tarnauja L298N, u kiti matytų, pavyzdžiui, TB6612FNG ir kt. Tačiau tiesa ta, kad nė vienas iš jų neturi pakankamai galios šiems linijiniams pavarams (jei jie yra dideli). Todėl valdiklis perdegtų.

Todėl jūs galite tik statyti savo greičio kontrolę naudojant tranzistorius, tokius kaip BJT ar MOSFET, ir net relės kietojo ...

Kur nusipirkti linijinę pavarą?

El kaina linijinės pavaros dydis priklausys nuo dydžio, greičio, ilgio ir jėgos, kurią jis gali atlaikyti. Paprastai jų galite rasti maždaug nuo 20 iki 200 eurų. Jų lengvai rasite specializuotose elektronikos parduotuvėse ar kitose internetinėse parduotuvėse, tokiose kaip „Amazon“. Pavyzdžiui:

• Sourcingmap solenoidinė pavara, galinti veikti 400g ir 4mm jėgą
• „Justech DC 12V“ linijinė pavara iki 72 kg ir 150 mm eiga
• Nerasta jokių produktų.
• Pajūrio 12 V iki 300 mm ir 150 kg palaikomo svorio (apskaičiuota 50 mm)
• Nerasta jokių produktų.

Daugelis šių produktų yra apsaugoti dulkės ir purslai pagal IPX54 sertifikatą. Turėkite omenyje gamintojo rekomendacijas, nurodyti svoriai ne visada palaikomi visų ilgių ilgiams, kai kuriais atvejais palaikomas tik tam tikras ribinis svoris iki tam tikro prailginimo.

Integracija su „Arduino“

Šio tipo pavaros gali būti įvairios praktinės, jei integruosite jas į savo „Arduino“ plokštę. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turėtumėte žinoti būdą, kuriuo galite tai padaryti pasidarykite jungimo schemą su savo ženklu. Kaip matote, tai visiškai nesudėtinga, todėl nesukelia per daug komplikacijų.

Kaip matote iš pirmiau pateiktos schemos, kurią nupiešiau, aš naudoju dvi reles ir linijinę pavarą. The spalvotos linijos matote, yra šie:

• Raudona ir juoda: ar linijinės pavaros laidai eis į kiekvieną naudojamą relę.
• Pilkas: kaip matote, kiekvienoje relėje esate prisijungę prie žemės ar GND.
• Azul: jis eina į relės „Vin“ maitinimo šaltinį, šiuo atveju jis bus nuo 5v iki 12v.
• Žalias: modulio Vcc linijos yra prijungtos prie jūsų „Arduino“ plokštės 5v.
• Pilkas: taip pat įžemintas, prijungtas nuo modulio prie „Arduino GND“.
• Violetinė ir oranžinė: yra valdymo linijos, kurios bus nukreiptos į bet kurį iš „Arduino“ kaiščių valdyti sukimąsi. Pavyzdžiui, galite pereiti prie D8 ir D9.

Kalbant apie jūsų „Arduino IDE“ šaltinio kodas, pagrindinio valdymo eskizas būtų toks:

//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);
}

Jums modifikuoti kodą jei norite, galite valdyti ir nustatyti stūmoklį tam tikrose padėtyse, jei norite, arba pridėti daugiau elementų ...