Arduino nedir?
arduino esnek, kullanımı kolay donanım ve yazılıma dayalı açık kaynaklı bir elektronik prototip oluşturma platformudur. Kendin Yap projeleri, sanatçılar, tasarımcılar, hobiciler ve etkileşimli projeler oluşturmakla ilgilenen herkes için tasarlanmıştır. Arduino'lar, mikro denetleyiciyle kolayca arayüz oluşturmak için ihtiyacınız olan her şeyi içeren mikro denetleyici kartlarıdır. Bir mikrodenetleyici, gömülü sistemler için bir mini bilgisayar gibidir ve dahil edilen mikrodenetleyicinin türü, Arduino'nun tarzına bağlı olacaktır. Arduino daha büyük olanlardan Arduino Mega'sı orta büyüklükte Arduino Uno daha küçüğüne Arduino ProMini. Farklı boyutlardaki kartlar, artan sayıda I/O pini ve ek özellikler sağlayacaktır ve bu kartlardan en popüler olanı Uno'dur. Arduino ayrıca mikrodenetleyicilerinizi programlamak için IDE'yi kullanabileceğiniz ücretsiz bir açık kaynak sağlar. Arduino IDE, anlaşılması kolay bir programlama dili kullanır ve Arduino'nun popülaritesi nedeniyle, özel uygulamanızı kodlamanıza yardımcı olacak birçok yararlı örneği çevrimiçi olarak bulabilirsiniz. Bu sizin ilk Arduino projenizse, Arduino kiti Jumper kablolarından sensörlere ve rölelere kadar ihtiyacınız olan her şeyi size sağlayacak ve başlamanız için Arduino Uno'yu içeriyor.
Doğrusal Aktüatörü Kontrol Etmek İçin Neden Arduino Kullanmalısınız?
Bir Arduino'yu veya bu konuda herhangi bir mikro denetleyiciyi kontrol etmek için kullanmanın en büyük avantajlarından biri doğrusal aktüatör doğrusal aktüatörünüz üzerinde daha fazla kontrole sahip olmanızdır. Mikrodenetleyiciler, doğrusal aktüatörünüzü kontrol etmek için sensörlerden veya diğer cihazlardan gelen daha karmaşık girişleri kullanmanıza olanak tanır. Konumunuzu belirlemek için gerçek zamanlı hesaplamaları önceden oluşturmanıza olanak tanırlar. aktüatör aktüatörlerinizin konum değişikliklerini otomatikleştirmek için zamanlayıcıları ideal konuma getirin veya uygulayın. Mikrodenetleyiciler ayrıca daha hassas konum ve hız kontrolü sağlamak ve aynı anda birden fazla aktüatörü kontrol etmek için aktüatörlerinizden geri bildirim alabilir. Basitçe söylemek gerekirse, mikrodenetleyiciler size daha fazla kontrol ve esneklik sağlar ve Arduino'nun kullanımı kolay tasarımı ve geniş popülaritesi sayesinde ek karmaşıklık düzeyi minimum düzeydedir.
Doğrusal Aktüatörün Arduino ile Kontrol Edilmesi
Arduino'nun çalışma voltajı sadece 5V olduğundan ve çok küçük akım sınırlarına sahip olduğundan, doğrusal aktüatörünüzü bir anahtarla olduğu gibi doğrudan bir Arduino'ya bağlayamazsınız. Doğrusal aktüatörü kontrol etmek için röleler veya motor sürücüsü kullanılarak yapılabilecek bir ara bileşen kullanmanız gerekecektir.
Röleler
Tartışıldığı gibi, anlatıldığı gibi Burada, röleler anahtarı açmak ve kapatmak için bir bobine enerji verilerek ve enerjisi kesilerek kontrol edilen elektromanyetik anahtarlardır. Arduino, bir I/O pini kullanarak bobine enerji vererek ve enerjisini keserek röleyi kontrol etmek için kullanılabilir. Kullandığınız rölenin türüne bağlı olarak, doğrusal aktüatörünüz üzerinde ne kadar kontrole sahip olduğunuzu değiştirebilirsiniz, ancak Arduino ile arayüz oluşturmak oldukça basittir, sadece bobine bir G/Ç pimi ile enerji verin. Bobinin nominal voltajının Arduino'nun çalışma voltajı (5V) civarında olduğundan emin olmanız gerekir, aksi takdirde Arduino, anahtarın kapanmasına neden olacak kadar bobine enerji veremez.
Yukarıda iki SPDT röle konfigürasyonuyla arayüz oluşturan bir Arduino örneği verilmiştir. Burada açıklanan bu konfigürasyonda, iki röle, doğrusal aktüatöre giden voltajın polaritesini çevirmenin yanı sıra aktüatörün gücünü kesmek için kullanılır. Aşağıda gösterilen kod örneğinde Arduino, pin 7'yi düşük konuma ayarlayarak aktüatörü 2 saniye uzatmak için üst röleye enerji verecek, ardından her iki pini de yükseğe ayarlayarak üst rölenin enerjisini keserek aktüatörü 2 saniye süreyle durduracaktır. Aktüatörü geri çekmek için Arduino, pin 8'i düşük seviyeye ayarlayarak ikinci röleye 2 saniye boyunca enerji verecek, ardından tüm pinleri tekrar yükseğe ayarlayarak aktüatörü 2 saniye boyunca durduracaktır. Bu kod programın loop kısmında olduğundan Arduino bu kodu defalarca tekrarlamaya devam edecektir. Açıkçası, uygulamanız için daha zarif bir kodlama çözümü uygulayabilirsiniz, ancak daha fazla kontrol arıyorsanız bir motor sürücüsü kullanmak isteyeceksiniz.
Motor sürücüsü
A motor sürücüsü DC lineer aktüatörleri çalıştıran DC motorları kontrol etmek için özel olarak tasarlanmış bir entegre devre tasarımıdır. Motor sürücüleri genellikle hem yön hem de hız kontrolüne izin vermek için bir H köprüsünden yararlanır. Arduino'nuzu motor sürücünüze tam olarak nasıl bağlayacağınız, tam motor sürücüsüne bağlı olacaktır ancak bunu yapmak için en az iki I/O pini gerektirecektir ve bunlardan biri bir PWM sinyali olacaktır. PWM veya darbe genişliği modülasyonu, çalışma voltajından daha düşük bir voltajı etkili bir şekilde sağlamak için bir sinyali açık ve kapalı değerler arasında değiştirmeye yönelik bir yöntemdir. Motor sürücüsü daha sonra bu sinyali motorun çalışma hızını ayarlamak için kullanabilir.
Yukarıda bizim örneğimiz var Yüksek Akım DC Motor Sürücüsü Arduino ile arayüzlenmiştir. Bu motor sürücüsü için, biri aktüatörü uzatmak ve diğeri geri çekmek için olmak üzere iki PWM sinyali göndermeniz gerekmektedir. PWM işaretsiz bir bayt olarak verilir; bu, motorun hızıyla orantılı olacak şekilde 0, voltaj yok, 255, maksimum voltaj (5V) arasında değiştiği anlamına gelir. PWM ikili bir değer olmadığından aşağıdaki örnekte görüldüğü gibi Arduino’nun PWM pinlerini kullanıp analog yazma fonksiyonunu kullanmamız gerekmektedir. PWM pinleri Arduino'da ~ ile gösterilecek veya basitçe PWM pinleri olarak etiketlenecektir.
Yukarıdaki kod örneğinde Arduino, motor sürücüsüne pin 10'dan tam 5V'yi motor sürücüsündeki LPWM pinine göndererek aktüatörü iki saniye boyunca tam hızda uzatacaktır. Daha sonra Arduino, motor sürücüsünün giriş pinlerinden herhangi birine herhangi bir sinyal göndermeyerek aktüatörü durdurur. Arduino daha sonra pin 11'den yarı açık ve yarı kapalı olan motor sürücü sinyalini motor sürücüsündeki RPWM pinine göndererek aktüatörü yarı hızda geri çeker. Daha sonra aktüatörü tekrar durdurur. Bu kod programın loop kısmında olduğundan Arduino bu kodu defalarca tekrarlamaya devam edecektir. Bir kez daha, özellikle aktüatörünüzü kontrol etmek için girişler eklerseniz, uygulamanıza uygun daha şık bir kodlama çözümü uygulayabilirsiniz.
Giriş Ekleme
Aktüatörünüzü bir Arduino ile kontrol edebildikten sonra, daha fazla otomasyon ve kontrol için Arduino'ya girişler uygulayabilirsiniz. Bu girişler şunlar olabilir: anahtarlar, çok çeşitli sensörler ve hatta aktüatörün kendisinden gelen geri bildirimler. Girdiler için çok çeşitli seçenekler olduğundan, bunların nasıl uygulanacağı farklılık gösterecektir ancak bilmeniz gereken birkaç genel nokta vardır. Giriş, anahtar gibi bir ikili giriş sağlıyorsa, Arduino'daki kartta veya veri sayfasında etiketlenecek olan dijital pinleri kullanmak ve karttaki digitalRead() işlevini kullanmak isteyeceksiniz. Arduino IDE'si. Giriş cihazınız analog bir sinyal sağlıyorsa, kartta veya veri sayfasında etiketlenecek olan analog pinleri kullanmanız ve AnalogRead() işlevini kullanmanız gerekecektir.