- Komponente potrebne za šešir upravljačkog programa motora Raspberry Pi
- L293D IC upravljački program motora
- Kružna shema za vozač motora Raspberry Pi HAT
- Izrada PCB-a za šešir upravljačkog programa motora Raspberry Pi
- Naručivanje PCB-a s PCBWay-a
- Sastavljanje
- Postavljanje Raspberry Pi
- Objašnjenje koda upravljačkog programa motora Raspberry Pi
- Testiranje šešira za motorni pogon Raspberry Pi
Raspberry Pi HAT dodatna je ploča za Raspberry Pi istih dimenzija kao Pi. Može se izravno smjestiti na vrh Raspberry Pi i ne zahtijeva daljnje povezivanje. Na tržištu je dostupno mnogo šešira s Raspberry Pi. U ovom uputstvu ćemo izgraditi Raspberry Pi Motor Driver HAT za pogon istosmjernih i koračnih motora. Ovaj HAT za vozače motora sastoji se od IC upravljačkog programa L293D, modula LCD zaslona 16 * 2, četiri tipke i dodatnih klinova za modul SIM800 s regulatorom od 3,3 V Ovaj Raspberry Pi HAT dobro će vam doći tijekom izrade robotskog projekta.
Ovdje smo koristili PCBWay za osiguravanje PCB ploča za ovaj projekt. U sljedećim odjeljcima članka pokrili smo kompletan postupak dizajniranja, naručivanja i sastavljanja PCB ploča za HAT-ov upravljački program za Raspberry pi. Također smo u prethodnim projektima izgradili Raspberry Pi šešir za LCD 16x2 i Raspberry Pi LoRa.
Komponente potrebne za šešir upravljačkog programa motora Raspberry Pi
- Raspberry Pi
- L293D IC
- 4 × tipke
- SMD otpornici (1 × 10K, 12 × 1K)
- Potenciometar 1 × 10K
- 4 × SMD LED diode
- LM317 Regulator napona
- 2 × vijčani terminali
- LCD modul od 16 * 2
L293D IC upravljački program motora
L293D je popularni 16-pinski IC upravljački program. Kao što i samo ime govori, koristi se za upravljanje unipolarnim, bipolarnim koračnim motorima, istosmjernim motorima ili čak servo motorima. Jedna L293D IC može istodobno pokretati dva istosmjerna motora. Također, brzinom i smjerom ova dva motora mogu se samostalno upravljati. Ovaj IC dolazi s dvije ulazne igle za napajanje, tj. 'Vcc1' i 'Vcc2'. Vcc1 se koristi za napajanje unutarnjeg logičkog kruga koji bi trebao biti 5V, a Vcc2 pin za napajanje motora koji mogu biti 4,5V do 36V.
L293D Specifikacije:
- Napon motora Vcc2 (Vs): 4,5V do 36V
- Maksimalna vršna struja motora: 1,2A
- Maksimalna kontinuirana struja motora: 600mA
- Napon napajanja do Vcc1 (VSS): 4,5V do 7V
- Prijelazno vrijeme: 300ns (pri 5V i 24V)
- Dostupno je automatsko termalno isključivanje
Kružna shema za vozač motora Raspberry Pi HAT
Kompletni shematski prikaz za upravljački program motora L293D s Raspberry Pi prikazan je na donjoj slici. Shema je nacrtana pomoću EasyEDA-e.
Ovaj HAT sastoji se od IC upravljačkog programa L293D, LCD modula zaslona 16 * 2 i četiri tipke. Također smo osigurali igle za modul SIM800 s regulatorom od 3,3 V dizajniranim pomoću LM317 varijabilnog regulatora za buduće projekte. KAPA za motorni pogon Raspberry Pi izravno će se smjestiti na vrh Raspberry Pi što olakšava upravljanje robotima pomoću Raspberry Pi.
Izrada PCB-a za šešir upravljačkog programa motora Raspberry Pi
Nakon što je shema gotova, možemo nastaviti s polaganjem PCB-a. PCB možete dizajnirati pomoću bilo kojeg softvera za PCB po vašem izboru. Koristili smo EasyEDA za proizvodnju PCB-a za ovaj projekt. Možete pregledati bilo koji sloj (gornji, donji, gornji dio dna, dno itd.) PCB-a odabirom sloja iz prozora "Slojevi". Osim toga, također je prikazan 3D model PCB-a kako će izgledati nakon izrade. Ispod su prikazi 3D modela gornjeg i donjeg sloja PCB-a HAT Pi Motor Driver.
Izgled PCB-a za gornji sklop također je dostupan za preuzimanje kao Gerber s donje veze:
- Gerber datoteka za Raspberry Pi Motor Driver HAT
Naručivanje PCB-a s PCBWay-a
Nakon završetka dizajna možete nastaviti s naručivanjem PCB-a:
1. korak: Uđite na https://www.pcbway.com/, prijavite se ako vam je ovo prvi put. Zatim, na kartici PCB Prototype unesite dimenzije vaše PCB-a, broj slojeva i broj PCB-a koji vam je potreban.
Korak 2: Nastavite klikom na gumb 'Citiraj odmah'. Bit ćete preusmjereni na stranicu na kojoj ćete postaviti nekoliko dodatnih parametara kao što su vrsta ploče, slojevi, materijal za PCB, debljina i još mnogo toga. Većina ih je odabrana prema zadanim postavkama, ali ako se odlučite za određene parametre, ovdje ih možete odabrati.
Korak 3: Posljednji korak je prijenos Gerber datoteke i nastavak plaćanja. Da bi osigurao nesmetan postupak, PCBWAY provjerava je li vaša Gerber datoteka valjana prije nego što nastavi s plaćanjem. Na ovaj način možete biti sigurni da je vaša PCB pogodna za proizvodnju i da će vas kontaktirati kao da ste predani.
Sastavljanje
Nakon nekoliko dana dobili smo PCB u urednom pakiranju, a kvaliteta PCB-a bila je dobra kao i uvijek. Gornji i donji sloj ploče prikazani su u nastavku:
Nakon što se uvjerio da su tragovi i otisci stopala točni. Nastavio sam sa sastavljanjem PCB-a. Slika ovdje prikazuje kako izgleda potpuno zalemljena ploča.
Postavljanje Raspberry Pi
Prije programiranja Raspberry Pi, moramo instalirati potrebne knjižnice. Za to prvo ažurirajte OS Raspberry Pi pomoću naredbi u nastavku:
Ažuriranje Sudo apt-get Sudo apt-get nadogradnja
Sada instalirajte knjižnicu Adafruit_CharLCD za LCD modul. Ova je knjižnica namijenjena Adafruit LCD pločama, ali također radi i s LCD pločama drugih marki.
sudo pip3 instaliraj Adafruit-CharLCD
Objašnjenje koda upravljačkog programa motora Raspberry Pi
Ovdje u ovom projektu programiramo Raspberry Pi za pogon dva istosmjerna motora u smjeru naprijed, natrag, lijevo i desno istovremeno u intervalu od dvije sekunde. Smjer motora prikazat će se na LCD-u. Kompletna šifra dana je na kraju dokumenta. Ovdje objašnjavamo neke važne dijelove koda.
Kao i obično, započnite kôd uvozom svih potrebnih knjižnica. Modul RPi.GPIO koristi se za pristup GPIO pinovima pomoću Pythona. Modul vrijeme se koristi za pauzirati program za unaprijed određenom vremenu.
import RPi.GPIO kao GPIO vrijeme uvoza import board board uvoz Adafruit_CharLCD kao LCD
Nakon toga dodijelite GPIO iglice za IC i LCD zaslon upravljačkog programa motora L293D.
lcd_rs = 0 lcd_en = 5 lcd_d4 = 6 Motor1A = 4 Motor1B = 17 Motor1E = 12
Sada postavite 6 iglica motora kao izlazne iglice. Sljedeće četiri su izlazne iglice od kojih se prva dva koriste za upravljanje desnim motorom, a sljedeća dva za lijevi motor. Sljedeće dvije iglice su Omogući iglice za desni i lijevi motor.
GPIO.setup (Motor1A, GPIO.OUT) GPIO.setup (Motor1B, GPIO.OUT) GPIO.setup (Motor1E, GPIO.OUT) GPIO.setup (Motor2A, GPIO.OUT) GPIO.setup (Motor2B, GPIO.OUT) GPIO.setup (Motor2E, GPIO.OUT)
Unutar while petlje istovremeno pomaknite dva istosmjerna motora u smjeru Naprijed, Natrag, Lijevo i Desno u intervalu od dvije sekunde.
GPIO.izlaz (Motor1A, 0) GPIO.izlaz (Motor1B, 0) GPIO.izlaz (Motor2A, 1) GPIO.izlaz (Motor2B, 0) lcd.message ('Left') print ("Left") sleep (2) #Forward GPIO.output (Motor1A, 1) GPIO.output (Motor1B, 0) GPIO.output (Motor2A, 1) GPIO.output (Motor2B, 0) lcd.message ('Forward') print ("Forward") …… ………………………………
Testiranje šešira za motorni pogon Raspberry Pi
Kada završite s montažom PCB-a, montirajte HAT upravljačkog programa motora na Raspberry Pi i pokrenite kôd. Ako sve bude u redu, istosmjerni motori povezani na Raspberry Pi kretat će se istodobno ulijevo, naprijed, udesno i unatrag svake dvije sekunde, a smjer motora prikazat će se na LCD zaslonu.
Na ovaj način možete izraditi svoj vlastiti šešir za motorni pogon L293D Raspberry Pi. Kompletni kod i radni video projekta dati su u nastavku. Nadam se da vam se svidio projekt i bilo vam je zanimljivo izraditi vlastiti. Ako imate pitanja, ostavite ih u odjeljku za komentare u nastavku.