Arduino nedir?
Arduino esnek, kullanımı kolay donanım ve yazılıma dayalı açık kaynaklı bir elektronik prototipleme platformudur. Kendin Yap projeleri, sanatçılar, tasarımcılar, hobiler ve etkileşimli projeler oluşturmakla ilgilenen herkes için tasarlanmıştır. Arduino'lar, mikrodenetleyici ile kolayca arayüz oluşturmak için ihtiyacınız olan her şeyi içeren mikrodenetleyici panolarıdır. Mikrodenetleyici, gömülü sistemler için bir mini bilgisayar gibidir ve içerdiği mikro denetleyicinin türü Arduino'nun tarzına bağlı olacaktır. Arduino, daha büyük Arduino Mega orta büyüklükte Arduino Uno küçüğe Arduino Pro Mini. Farklı boyuttaki kartlar, artan sayıda G / Ç pini ve ek özellikler sağlayacaktır ve bu kartlardan en popüler olanı Uno'dur. Arduino ayrıca mikrodenetleyicilerinizi programlamak için IDE kullanabileceğiniz ücretsiz bir açık kaynak sağlar. Arduino IDE, anlaşılması kolay bir programlama dili kullanır ve Arduino’nun popülerliğinden dolayı, özel uygulamanız için kod yazmanıza yardımcı olacak çevrimiçi birçok yararlı örnek bulabilirsiniz. Bu ilk Arduino projenizse, Arduino kiti jumper kablolarından sensörlere ve rölelere kadar ihtiyacınız olan her şeyi size sağlayacaktır ve başlamanız için Arduino Uno içerir.
Doğrusal Aktüatörü Kontrol Etmek İçin Neden Arduino Kullanmalı?
Bir Arduino veya bu konuda herhangi bir mikrodenetleyici kullanmanın en büyük avantajlarından biri, doğrusal aktüatör doğrusal aktüatörünüz üzerinde daha fazla kontrole sahip olmanızdır. Mikrodenetleyiciler, lineer aktüatörünüzü kontrol etmek için sensörlerden veya diğer cihazlardan gelen daha karmaşık girdileri kullanmanıza izin verir. Aktüatörünüzü ideal konuma yerleştirmek için gerçek zamanlı hesaplamalar yapmanıza veya aktüatörlerinizin konum değişikliklerini otomatikleştirmek için zamanlayıcılar uygulamanıza olanak tanırlar. Mikrodenetleyiciler, aynı anda birden fazla aktüatörü kontrol etmenin yanı sıra daha hassas konum ve hız kontrolü sağlamak 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 ile ek karmaşıklık seviyesi minimumdur.
Doğrusal Aktüatörü Arduino ile Kontrol Etme
Arduino'nun çalışma voltajı sadece 5V olduğundan ve çok küçük akım limitlerine sahip olduğundan, lineer aktüatörünüzü bir anahtarla yapabileceğiniz gibi bir Arduino ile doğrudan arayüzleyemezsiniz. Doğrusal aktüatörü kontrol etmek için, röleler veya bir motor sürücüsü kullanılarak yapılabilen bir ara bileşen kullanmanız gerekecektir.
Röleler
Tartışıldığı gibi, anlatıldığı gibi İşte, röleler anahtarı açmak ve kapatmak için bir bobine enerji vererek ve enerjisini keserek kontrol edilen elektromanyetik anahtarlardır. Arduino, bir G / Ç 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 değiştirecektir, ancak Arduino ile arayüz oluşturmak oldukça basittir, sadece bobine bir I / O pini ile enerji verin. Bobinin nominal geriliminin Arduino'nun (5V) çalışma gerilimi civarında olduğundan emin olmanız gerekir, aksi takdirde Arduino bobine anahtarın kapanmasına neden olacak kadar enerji veremez.
Yukarıda, iki SPDT röle konfigürasyonu ile arayüz oluşturan bir Arduino örneğidir. Burada açıklanan bu konfigürasyonda, iki röle gerilimin polaritesini lineer aktüatöre çevirmek ve aynı zamanda aktüatöre giden gücü kesmek için kullanılır. Aşağıda gösterilen kod örneğinde, Arduino, pini 7'yi düşük olarak ayarlayarak aktüatörü 2 saniye uzatmak için üst röleye enerji verecektir, ardından her iki pini yüksek olarak ayarlayarak üst rölenin enerjisini keserek aktüatörü 2 saniye durduracaktır. Aktüatörü geri çekmek için, Arduino ikinci röleye pin 8'i düşük olarak ayarlayarak 2 saniye boyunca enerji verecek, ardından tüm pinleri tekrar yüksek olarak ayarlayarak aktüatörü 2 saniye durduracaktır. Bu kod programın döngü bölümünde olduğu için 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
Bir motor sürücüsü DC lineer aktüatörleri çalıştıran DC motorları kontrol etmek için özel olarak entegre bir devre tasarımıdır. Motor sürücüleri, hem yön hem de hız kontrolüne izin vermek için genellikle 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 gerektirecek ve bunlardan biri bir PWM sinyali olacaktır. PWM veya darbe genişliği modülasyonu, çalışma voltajından daha düşük bir gücü etkili bir şekilde sağlamak için bir sinyali açık ve kapalı değerleri arasında değiştirmenin bir yöntemidir. Motor sürücüsü daha sonra bu sinyali motorun çalıştığı hızı ayarlamak için kullanabilir.
Yukarıda bir örnek Yüksek Akımlı DC Motor Sürücüsü bir Arduino ile arayüzlü. Bu motor sürücüsü için, biri aktüatörü uzatmak ve diğeri geri çekmek için iki PWM sinyali göndermeniz gerekir. PWM işaretsiz bir bayt olarak verilir, yani 0, voltaj yok ile 255, maksimum voltaj (5V) arasında değişir ve motorun hızıyla orantılıdır. PWM bir ikili değer olmadığından, aşağıdaki örnekte görüldüğü gibi Arduino'nun PWM pinlerini kullanmamız ve analog yazma fonksiyonunu kullanmamız gerekiyor. PWM pinleri, Arduino üzerinde bir ~ ile veya basitçe PWM pinleri olarak etiketlenecektir.
Yukarıdaki kod örneğinde, Arduino, motor sürücüsünü pim 10'dan tam 5V'yi motor sürücüsü üzerindeki LPWM pinine göndererek aktüatörü iki saniye boyunca tam hızda uzatacaktır. Ardından Arduino, motor sürücüsünün her iki giriş pinine herhangi bir sinyal göndermeyerek aktüatörü durdurur. Arduino daha sonra aktüatörü yarı hızda, pim 11'den motor sürücüsündeki RPWM pinine yarı açık ve yarı kapalı olan motor sürücü sinyalini göndererek geri çeker. Ardından aktüatörü tekrar durdurur. Bu kod programın döngü bölümünde olduğu için Arduino bu kodu defalarca tekrarlamaya devam edecektir. Bir kez daha, özellikle aktüatörünüzü kontrol etmek için girişler eklerseniz, uygulamanıza uyan daha zarif bir kodlama çözümü uygulayabilirsiniz.
Giriş Ekleme
Aktüatörünüzü bir Arduino ile kontrol edebildiğinizde, daha fazla otomasyon ve kontrol için Arduino'ya girişler uygulayabilirsiniz. Bu girişler olabilir anahtarlar, geniş bir sensör yelpazesi ve hatta aktüatörün kendisinden geri bildirim. Girişler için çok çeşitli seçenekler olduğundan, bunların nasıl uygulanacağı değişiklik gösterecektir, ancak bilmeniz gereken birkaç genel nokta vardır. Giriş, anahtar gibi bir ikili giriş sağlıyorsa, Arduino'daki, kart üzerinde veya veri sayfasında etiketlenecek olan dijital pinleri kullanmak ve içindeki digitalRead () işlevini kullanmak isteyeceksiniz. Arduino IDE. Giriş cihazınız bir analog sinyal sağlıyorsa, panoda veya veri sayfasında etiketlenecek olan analog pinleri kullanmanız ve AnalogRead () işlevini kullanmanız gerekecektir.