Yleistä

Tässä ohjeessa esitellään, kuinka Arduinolla voidaan käynnistää ja sammuttaa sähkömoottori halutuksi ajaksi käyttäen Arduino kehitysalustaa.

[valokuva: kytkentä mallikappaleena] ROI OTTAA VAI TOIMISIKO YLLÄOLEVA?

Pyörittääksesi sähkömoottoria tarvitset avuksi transistorin. Transistori on katkaisija, jota voidaan käyttää Arduinosta otettavalla ohjausvirralla (digitaali pinnit) PITÄISIKÖ NÄITÄ HIEMAN SELVENTÄÄ VIELÄ. Transistori katkoo Arduinosta saatavaa 5V sähkövirtaa.

Transistorin käyttäminen on välttämätöntä, koska suoraan Arduinon digitaalipinneistä saadaan vain 30mA sähkövirta, joka riittää ledin sytyttämiseen, mutta moottori vaatii käynnistyäkseen usein reilusti yli 200mA.

Aloita katsomalla aiheesta video.

Osat

Sähkömoottori
 KUVA SÄHKÖMOOTTORISTA

Mikäli liikutettava asia on hyvin kevyt, ja liikuttamiseen soveltuu tärinämoottori, suotittelemme käyttämään pienoistärinämoottoreita.

Sähkömoottorin on kestettävä 5V jännite ja se ei saa kuluttaa yli 400mA kytkettäessä Arduinon tietokoneeseen. Käytä ohjelmointisalkun mukana tulevia sähkömoottoreita. 

Transistori

Transistorin on kestettävä tarpeeksi suuri sähkövirta (ampeerit), joka riippuu käytettävästä moottorista. Esimerkissä käytetään BD139 transistoreja.

Transistori on kuin ohjelmoitava katkaisija. Voit lukea transistoreista lisää täältä TÄHÄN TULEE LINKKI JONNEKIN, MIHIN?.

Vastus


Vastuksen resistanssi (ohmi) voi olla mitä vian välillä 100 ohmia – 10K ohmia. Vastusta käytetään poistamaan virhesignaaleja Arduinon pinnistä joka antaa ohjaussignaalin.

Eri vastus-arvon omaavilla vastuksilla viivat ovat eri väreillä. 10K ohmin vastuksella värit ovat ruskea, musta, oranssi (+kultainen). MITÄ TARKOITTAA ETTÄ KULTAINEN ON SULUISSA?

Diodi


Diodilla suojataan transistoria, sillä sähkömoottori toimii myös generaattorina silloin, kun se jatkaa pyörimistä vapaasti, ilman sille annettua sähkövirtaa. TÄMÄ KAIPAA HIEMAN LISÄÄ AVAAMISTA – MIKSI GENERAATTORI VOI RIKKOA _ VOI SANOA AIKA YLEISESTI NIINKUIN MONET MUUTKIN ASIAT OPPAASSA –  EI NIIN TEKNISESTI

Kondensaattori


Kondensaattorilla tasoitetaan sähkömoottorin käyttämää sähkövirtaa. Kondensaattorilla tasoitetaan virtapiikkiä joka syntyy kun moottori käynnistyy.

Ohjelmointisalkun moottoreihin kondensaattori on juotettu valmiiksi kiinni.

Arduino

Koekytkentälevy

Hyppylankoja

Kytkennät

 TÄMÄN KUVAN PITÄÄ VARMAAN OLLA ISOMPI?

Ohjelmoiminen

Graafinen ohjelmointi

  1.     Avaa Arduino IDE
  2.     Kytke Arduino UNO koneeseen USB kaapelilla
  3.     Avaa Arduino IDE ja lataa Arduinoon Firmata-koodi. Kuvasta näkyy, mistä koodi löytyy. (Klikkaa kuva suuremmaksi.)

4. Avaa Snap4Arduino-ohjelmointiympäristö.
     5. Rakenna koodi esimerkin mukaan. Muista yhdistää Arduino ohjelmaan painamalla ohjelman valikosta ”Connect Arduino”. (Klikkaa
         kuva suuremmaksi.) 

Koodin rakentaminen Snap4Arduino ohjelmointiympäristössä

  1.     Valitse Control-välilehdestä ”when space key pressed” (huom. ´space´ löytyy komennon alasvetovalikosta.
  2.     Valitse Control-välilehdestä ”repeat (  )”-komento ja raahaa se rakennettavan ohjelmakoodin jatkoksi (katso esimerkkikuva). Täytä kenttään haluamasi kerta toistoja. Aloita pienellä toistomäärällä ja kasvata lukua kun kytkentä ja koodi toimii.
  3.      Valitse Motion-välilhdestä aktiiviseksi digitaalipinni 13. Raahaa jälleen komento jatkoksi repeat-komennon sisälle. Katso esimerkkikuvasta näkymä. Mikäli kytket useamman moottorin ohjelmoitavaksi, aktivoi aina se digitaalipinni, mihin kyseisen moottorin kytket.
  4.     Valitse Control-välilehdestä ”wait (  ) secs”-komento ja raahaa se komennon jatkoksi. Tämä komento määrittelee kuinka monta sekuntia moottori on päällä…
  5.     …ja jonka jälkeen se tulee sammuttaa (ilman sammutuskomentoa moottori olisi päällä jatkuvasti).
  6.      Valitse siis jälleen ”set digital pin (13) to…”-komento, raahaa se komennon jatkoksi ja määritä se sammuttamaan signaali.
  7.     Määritä lopuksi kauanko moottori pidetään pois päältä ennen palaamista toistokomennon alkuun. Käytä tähän jällleen ”wait (  ) secs”-komentoa.

Painamalla välilyöntiä, moottori käynnistyy ja sammuu määrittelemäsi määrän kertoja.

 

Mitä seuraavaksi moottoreilla?

+ Moottorin suunnan vaihtaminen

Muistatko elektroniikan perusteita? Moottori pyörii toiseen suuntaa kun sen polaarisuus, eli kytkentöjen järjestys, kytketään toisinpäin.

Mikäli haluat siis ohjata moottoria ohjelmoimalla eri suuntiin, tulee sinun käyttää H-siltaa. H-silta on mikropiiri, joka on periaatteessa neljä transistoria., jotka on kytketty toisiinsa siten, että pystyt ohjaamaan vuoroin moottorin napaisuutta eri suuntiin irrottamatta moottorin johtoja ja kytkemällä niitä aina eri päin.

Lue lisää H-sillan käytöstä täältä.

+ Moottorin nopeuden säätäminen – PWM signaali