Arduino:Продукты/Продукты Arduino/Arduino Motor Shield: различия между версиями

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску
Нет описания правки
Нет описания правки
Строка 11: Строка 11:
{{Примечание1|Этот продукт на данный момент устарел и документация к нему не обновляется.}}
{{Примечание1|Этот продукт на данный момент устарел и документация к нему не обновляется.}}


'''«Шилд» Arduino Motor Shield''' основан на '''L298''' ([http://www.st.com/web/en/catalog/sense_power/FM142/CL851/SC1790/SS1555/PF63147 даташит]), двойном мостовым драйвере, используемом для управления индукционными нагрузками в устройствах вроде реле, соленоидов, электродвигателей постоянного тока и шаговых моторов. Он позволяет независимо управлять скоростью и направлением у двух электродвигателей постоянного тока, используя для этого лишь одну '''Arduino'''. '''«Шилд»''' совместим с '''TinkerKit''', т.е. вы можете подключать к плате модули '''TinkerKit'''.
«Шилд» Arduino Motor Shield основан на L298 ([http://www.st.com/web/en/catalog/sense_power/FM142/CL851/SC1790/SS1555/PF63147 даташит]), двойном мостовым драйвере, используемом для управления индукционными нагрузками в устройствах вроде реле, соленоидов, электродвигателей постоянного тока и шаговых моторов. Он позволяет независимо управлять скоростью и направлением у двух электродвигателей постоянного тока, используя для этого лишь одну Arduino. «Шилд» совместим с TinkerKit, т.е. вы можете подключать к плате модули TinkerKit.


==С чего начать==
==С чего начать==


[[Arduino:Знакомство_с_Arduino|Тут]] можно найти необходимую информацию о настройке платы, а [https://www.arduino.cc/en/Main/Software тут] – скачать '''IDE Arduino'''. Подробности и примеры использования '''WiFi'''-интерфейса можно прочитать на [[Arduino:Библиотеки/WiFi101|странице о библиотеке WiFi101]].
[[Arduino:Знакомство_с_Arduino|Тут]] можно найти необходимую информацию о настройке платы, а [https://www.arduino.cc/en/Main/Software тут] – скачать IDE Arduino. Подробности и примеры использования WiFi-интерфейса можно прочитать на [[Arduino:Библиотеки/WiFi101|странице о библиотеке WiFi101]].


Нужна помощь?
Нужна помощь?
* О '''ПО''' можно спросить [https://forum.arduino.cc/index.php?board=63.0 здесь]
* О ПО можно спросить [https://forum.arduino.cc/index.php?board=63.0 здесь]
* О проектах – [https://forum.arduino.cc/index.php?board=3.0 здесь]
* О проектах – [https://forum.arduino.cc/index.php?board=3.0 здесь]
* Запросить клиентскую поддержку о продукте – [https://store.arduino.cc/index.php?main_page=contact_us&language=en здесь]
* Запросить клиентскую поддержку о продукте – [https://store.arduino.cc/index.php?main_page=contact_us&language=en здесь]
Строка 24: Строка 24:
==Технические характеристики==
==Технические характеристики==


* '''Рабочее напряжение''' – [[Рабочее напряжение::от 5 до 12 вольт]]
* Рабочее напряжение – [[Рабочее напряжение::от 5 до 12 вольт]]
* '''Контроллер мотора''' – [[Контроллер мотора::L298P, управляет двумя электродвигателями постоянного тока или одним шаговым мотором]]
* Контроллер мотора – [[Контроллер мотора::L298P, управляет двумя электродвигателями постоянного тока или одним шаговым мотором]]
* '''Максимальная сила тока''' – [[Максимальная сила тока::2 ампера на канал или суммарно 4 ампера (с внешним источником питания)]]
* Максимальная сила тока – [[Максимальная сила тока::2 ампера на канал или суммарно 4 ампера (с внешним источником питания)]]
* '''Чувствительность к току''' – [[Чувствительность к току::1,65 вольт/ампер]]
* Чувствительность к току – [[Чувствительность к току::1,65 вольт/ампер]]
* '''Функции''' – [[Свободный ход::Да|свободный ход]], [[Остановка::Да|остановка]] и [[Торможение::Да|Торможение]]
* Функции – [[Свободный ход::Да|свободный ход]], [[Остановка::Да|остановка]] и [[Торможение::Да|Торможение]]


==Питание==
==Питание==


'''«Шилд» Arduino Motor Shield''' нужно питать только от внешнего источника питания, потому что интегральная схема '''L298''', которой оснащен '''«шилд»''', имеет два соединения для подачи питания: одно – для логики, а другое – для питания мотора. Ток, необходимый для мотора, зачастую превышает максимальные ограничения для '''USB'''.
«Шилд» Arduino Motor Shield нужно питать только от внешнего источника питания, потому что интегральная схема L298, которой оснащен «шилд», имеет два соединения для подачи питания: одно – для логики, а другое – для питания мотора. Ток, необходимый для мотора, зачастую превышает максимальные ограничения для USB.


Внешнее ('''не USB''') питание может идти либо от адаптера, конвертирующего переменный ток в постоянный, или от батареи. Адаптер можно подключить, подсоединив 2,1-миллиметровый коннектор с центральным положительным контактом к разъему для питания на '''Arduino'''. Другой способ – подключить провода, идущие от источника питания, к винтовым зажимам '''Vin''' и '''GND''' (не забывайте о полярностях).
Внешнее (не USB) питание может идти либо от адаптера, конвертирующего переменный ток в постоянный, или от батареи. Адаптер можно подключить, подсоединив 2,1-миллиметровый коннектор с центральным положительным контактом к разъему для питания на Arduino. Другой способ – подключить провода, идущие от источника питания, к винтовым зажимам Vin и GND (не забывайте о полярностях).


Чтобы не повредить плату '''Arduino''', к которой подключен '''«шилд»''', рекомендуется использовать внешний источник питания, дающий напряжение '''в диапазоне 7-12 вольт'''. Если вашему мотору требуется '''более 9 вольт''', вы можете провести раздельно две линии для питания: одну для '''Arduino''', а вторую для '''«шилда»''', который подключен к этой '''Arduino'''. Это можно сделать, обрезав перемычку '''Vin Connect''', расположенную на задней стороне '''«шилда»'''. Абсолютный предел для входящего напряжения на винтовые зажимы – '''18 вольт'''.
Чтобы не повредить плату Arduino, к которой подключен «шилд», рекомендуется использовать внешний источник питания, дающий напряжение в диапазоне 7-12 вольт. Если вашему мотору требуется более 9 вольт, вы можете провести раздельно две линии для питания: одну для Arduino, а вторую для «шилда», который подключен к этой Arduino. Это можно сделать, обрезав перемычку Vin Connect, расположенную на задней стороне «шилда». Абсолютный предел для входящего напряжения на винтовые зажимы – 18 вольт.


Контакты для питания:
Контакты для питания:
* '''Vin''' на блоке винтовых зажимов. Это входящее напряжение для мотора, подключенного к '''«шилду»'''. Внешний источник питания, подключенный к этому контакту, также обеспечивает напряжением плату '''Arduino''', к которой подключен '''«шилд»'''. Обрезав перемычку '''Vin Connect''', все это напряжение можно перенаправить на один лишь мотор.
* Vin на блоке винтовых зажимов. Это входящее напряжение для мотора, подключенного к «шилду». Внешний источник питания, подключенный к этому контакту, также обеспечивает напряжением плату Arduino, к которой подключен «шилд». Обрезав перемычку Vin Connect, все это напряжение можно перенаправить на один лишь мотор.
* '''GND''' на блоке винтовых зажимов. Это контакт для «земли».
* GND на блоке винтовых зажимов. Это контакт для «земли».


'''«Шилд»''' может давать '''2 ампера''' на каждый канал, а максимальная суммарная сила тока – '''4 ампера'''.
«Шилд» может давать 2 ампера на каждый канал, а максимальная суммарная сила тока – 4 ампера.


==Входные и выходные контакты==
==Входные и выходные контакты==


Этот '''«шилд»''' имеет два отдельных канала ('''A''' и '''B'''), каждый из которых использует '''4 контакта''' '''Arduino''', чтобы управлять мотором или считывать данные с него. Всего на этом '''«шилде»''' используются '''8 контактов'''. Каждым из этих каналов можно пользовать отдельно, чтобы управлять двумя электромоторами постоянного тока, или вместе – чтобы управлять '''2-полярным шаговым мотором'''. Контакты '''«шилда»''', разделенные по каналам, показаны в таблице ниже:
Этот «шилд» имеет два отдельных канала (A и B), каждый из которых использует 4 контакта Arduino, чтобы управлять мотором или считывать данные с него. Всего на этом «шилде» используются 8 контактов. Каждым из этих каналов можно пользовать отдельно, чтобы управлять двумя электромоторами постоянного тока, или вместе – чтобы управлять 2-полярным шаговым мотором. Контакты «шилда», разделенные по каналам, показаны в таблице ниже:


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
Строка 61: Строка 61:
|}
|}


Если вам не нужны торможение или чувствительность к току, но нужны дополнительные контакты для ваших проектов, то эти функции можно отключить, обрезав соответствующие перемычки на задней стороне '''«шилда»'''.
Если вам не нужны торможение или чувствительность к току, но нужны дополнительные контакты для ваших проектов, то эти функции можно отключить, обрезав соответствующие перемычки на задней стороне «шилда».


Другие разъемы на '''«шилде»''':
Другие разъемы на «шилде»:
* '''Блок с винтовыми зажимами''': для подключения моторов и устройств, которые обеспечивают их питанием
* Блок с винтовыми зажимами: для подключения моторов и устройств, которые обеспечивают их питанием
* '''2 коннектора TinkerKit (белые)''': для '''2-ух''' входных аналоговых контактов, подключены к '''A2''' и '''A3'''
* 2 коннектора TinkerKit (белые): для 2-ух входных аналоговых контактов, подключены к A2 и A3
* '''2 коннектора TinkerKit (оранжевые посередине)''': для '''2-ух''' выходных аналоговых контактов, подключены к '''ШИМ''' на контактах '''D5''' и '''D6'''
* 2 коннектора TinkerKit (оранжевые посередине): для 2-ух выходных аналоговых контактов, подключены к ШИМ на контактах D5 и D6
* '''2 коннектора TinkerKit (синие с 4-мя контактами)''': для интерфейса '''TWI''', один для входных данных, а другой – для выходных
* 2 коннектора TinkerKit (синие с 4-мя контактами): для интерфейса TWI, один для входных данных, а другой – для выходных


==Подключение мотора==
==Подключение мотора==


Вы можете управлять двумя коллекторными электродвигателями постоянного тока, подключив два провода каждого из них к винтовым зажимам ('''+''') и ('''-''') для каналов '''A''' и '''B'''. Благодаря этому вы сможете управлять направлением этих моторов, давая значения [[Arduino:Справочник языка Arduino/Константы/HIGH|HIGH]] и [[Arduino:Справочник языка Arduino/Константы/LOW|LOW]] на контакты '''DIR A''' и '''DIR B''', а также скоростью – меняя значения нагрузку на контакты '''PWM A''' и '''PWM B'''. Контакты '''Brake A''' и '''Brake B''', если подать на них [[Arduino:Справочник языка Arduino/Константы/HIGH|HIGH]], остановят моторы, а не замедлят их через отключение питания. Ток, идущий через каждый двигатель можно измерить, считав значения на контактах '''SNS0''' и '''SNS1'''. Напряжение на каждом канале пропорционально измеренной силе тока, и его можно сосчитать как обычные входные аналоговые данные – при помощи функции [[Arduino:Справочник языка Arduino/Функции/Аналоговый ввод/вывод/analogRead()|analogRead()]] и входных аналоговых контактов '''A0''' и '''A1'''. Для удобства сделано так, что когда через канал проходят максимальные 2 ампера, напряжение откалибровано '''до 3,3 вольт'''.
Вы можете управлять двумя коллекторными электродвигателями постоянного тока, подключив два провода каждого из них к винтовым зажимам (+) и (-) для каналов A и B. Благодаря этому вы сможете управлять направлением этих моторов, давая значения [[Arduino:Справочник языка Arduino/Константы/HIGH|HIGH]] и [[Arduino:Справочник языка Arduino/Константы/LOW|LOW]] на контакты DIR A и DIR B, а также скоростью – меняя значения нагрузку на контакты PWM A и PWM B. Контакты Brake A и Brake B, если подать на них [[Arduino:Справочник языка Arduino/Константы/HIGH|HIGH]], остановят моторы, а не замедлят их через отключение питания. Ток, идущий через каждый двигатель можно измерить, считав значения на контактах SNS0 и SNS1. Напряжение на каждом канале пропорционально измеренной силе тока, и его можно сосчитать как обычные входные аналоговые данные – при помощи функции [[Arduino:Справочник языка Arduino/Функции/Аналоговый ввод/вывод/analogRead()|analogRead()]] и входных аналоговых контактов A0 и A1. Для удобства сделано так, что когда через канал проходят максимальные 2 ампера, напряжение откалибровано до 3,3 вольт.


==Физические характеристики==
==Физические характеристики==


Максимальные длина и ширина печатной платы '''«шилда» Arduino Motor Shield''' составляют '''[[Длина::6,85 см.]]''' и '''[[Ширина::5,33 см.]]''' соответственно. Кроме того, благодаря четырем отверстиям '''«шилд»''' можно прикрепить к какой-либо поверхности или корпусу. Также обратите внимание, что расстояние '''между 7-ым и 8-ым''' контактами составляет '''0,406 см''', а между всеми остальными – '''0,254 см'''.
Максимальные длина и ширина печатной платы «шилда» Arduino Motor Shield составляют [[Длина::6,85 см.]] и [[Ширина::5,33 см.]] соответственно. Кроме того, благодаря четырем отверстиям «шилд» можно прикрепить к какой-либо поверхности или корпусу. Также обратите внимание, что расстояние между 7-ым и 8-ым контактами составляет 0,406 см, а между всеми остальными – 0,254 см.


==Документация==
==Документация==


«Шилд» Arduino Motor Shield – это оборудование, изготовленное по принципу '''«open-source»'''. Вы можете сделать собственный '''«шилд»''', воспользовавшись следующими файлами:
«Шилд» Arduino Motor Shield – это оборудование, изготовленное по принципу «open-source». Вы можете сделать собственный «шилд», воспользовавшись следующими файлами:
* [http://edit.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino_MotorShield_Rev3.zip Eagle-файлы в ZIP-архиве]
* [http://edit.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino_MotorShield_Rev3.zip Eagle-файлы в ZIP-архиве]
* [http://edit.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino_MotorShield_Rev3-schematic.pdf Схема в PDF]
* [http://edit.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino_MotorShield_Rev3-schematic.pdf Схема в PDF]

Версия от 12:50, 19 июня 2022

Перевод: Максим Кузьмин
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Черновик


«Шилд» Arduino Motor Shield[1]

Примечание

Этот продукт на данный момент устарел и документация к нему не обновляется.

«Шилд» Arduino Motor Shield основан на L298 (даташит), двойном мостовым драйвере, используемом для управления индукционными нагрузками в устройствах вроде реле, соленоидов, электродвигателей постоянного тока и шаговых моторов. Он позволяет независимо управлять скоростью и направлением у двух электродвигателей постоянного тока, используя для этого лишь одну Arduino. «Шилд» совместим с TinkerKit, т.е. вы можете подключать к плате модули TinkerKit.

С чего начать

Тут можно найти необходимую информацию о настройке платы, а тут – скачать IDE Arduino. Подробности и примеры использования WiFi-интерфейса можно прочитать на странице о библиотеке WiFi101.

Нужна помощь?

  • О ПО можно спросить здесь
  • О проектах – здесь
  • Запросить клиентскую поддержку о продукте – здесь

Технические характеристики

Питание

«Шилд» Arduino Motor Shield нужно питать только от внешнего источника питания, потому что интегральная схема L298, которой оснащен «шилд», имеет два соединения для подачи питания: одно – для логики, а другое – для питания мотора. Ток, необходимый для мотора, зачастую превышает максимальные ограничения для USB.

Внешнее (не USB) питание может идти либо от адаптера, конвертирующего переменный ток в постоянный, или от батареи. Адаптер можно подключить, подсоединив 2,1-миллиметровый коннектор с центральным положительным контактом к разъему для питания на Arduino. Другой способ – подключить провода, идущие от источника питания, к винтовым зажимам Vin и GND (не забывайте о полярностях).

Чтобы не повредить плату Arduino, к которой подключен «шилд», рекомендуется использовать внешний источник питания, дающий напряжение в диапазоне 7-12 вольт. Если вашему мотору требуется более 9 вольт, вы можете провести раздельно две линии для питания: одну для Arduino, а вторую для «шилда», который подключен к этой Arduino. Это можно сделать, обрезав перемычку Vin Connect, расположенную на задней стороне «шилда». Абсолютный предел для входящего напряжения на винтовые зажимы – 18 вольт.

Контакты для питания:

  • Vin на блоке винтовых зажимов. Это входящее напряжение для мотора, подключенного к «шилду». Внешний источник питания, подключенный к этому контакту, также обеспечивает напряжением плату Arduino, к которой подключен «шилд». Обрезав перемычку Vin Connect, все это напряжение можно перенаправить на один лишь мотор.
  • GND на блоке винтовых зажимов. Это контакт для «земли».

«Шилд» может давать 2 ампера на каждый канал, а максимальная суммарная сила тока – 4 ампера.

Входные и выходные контакты

Этот «шилд» имеет два отдельных канала (A и B), каждый из которых использует 4 контакта Arduino, чтобы управлять мотором или считывать данные с него. Всего на этом «шилде» используются 8 контактов. Каждым из этих каналов можно пользовать отдельно, чтобы управлять двумя электромоторами постоянного тока, или вместе – чтобы управлять 2-полярным шаговым мотором. Контакты «шилда», разделенные по каналам, показаны в таблице ниже:

Функция Контакты для канала A Контакты для канала B
Направление D12 D13
ШИМ D3 D11
Торможение D9 D8
Чувствительность к току A0 A1

Если вам не нужны торможение или чувствительность к току, но нужны дополнительные контакты для ваших проектов, то эти функции можно отключить, обрезав соответствующие перемычки на задней стороне «шилда».

Другие разъемы на «шилде»:

  • Блок с винтовыми зажимами: для подключения моторов и устройств, которые обеспечивают их питанием
  • 2 коннектора TinkerKit (белые): для 2-ух входных аналоговых контактов, подключены к A2 и A3
  • 2 коннектора TinkerKit (оранжевые посередине): для 2-ух выходных аналоговых контактов, подключены к ШИМ на контактах D5 и D6
  • 2 коннектора TinkerKit (синие с 4-мя контактами): для интерфейса TWI, один для входных данных, а другой – для выходных

Подключение мотора

Вы можете управлять двумя коллекторными электродвигателями постоянного тока, подключив два провода каждого из них к винтовым зажимам (+) и (-) для каналов A и B. Благодаря этому вы сможете управлять направлением этих моторов, давая значения HIGH и LOW на контакты DIR A и DIR B, а также скоростью – меняя значения нагрузку на контакты PWM A и PWM B. Контакты Brake A и Brake B, если подать на них HIGH, остановят моторы, а не замедлят их через отключение питания. Ток, идущий через каждый двигатель можно измерить, считав значения на контактах SNS0 и SNS1. Напряжение на каждом канале пропорционально измеренной силе тока, и его можно сосчитать как обычные входные аналоговые данные – при помощи функции analogRead() и входных аналоговых контактов A0 и A1. Для удобства сделано так, что когда через канал проходят максимальные 2 ампера, напряжение откалибровано до 3,3 вольт.

Физические характеристики

Максимальные длина и ширина печатной платы «шилда» Arduino Motor Shield составляют Длина::6,85 см. и Ширина::5,33 см. соответственно. Кроме того, благодаря четырем отверстиям «шилд» можно прикрепить к какой-либо поверхности или корпусу. Также обратите внимание, что расстояние между 7-ым и 8-ым контактами составляет 0,406 см, а между всеми остальными – 0,254 см.

Документация

«Шилд» Arduino Motor Shield – это оборудование, изготовленное по принципу «open-source». Вы можете сделать собственный «шилд», воспользовавшись следующими файлами:

См.также

Внешние ссылки