- „Raspberry Pi“ variklio tvarkyklės HAT komponentai
- L293D variklio tvarkyklės IC
- „Raspberry Pi“ variklio vairuotojo HAT grandinės schema
- Gaminti PCB Raspberry Pi variklio tvarkyklės HAT
- Užsakymas PCB iš PCBWay
- Surinkimas
- „Raspberry Pi“ sąranka
- „Raspberry Pi“ variklio tvarkyklės kodo paaiškinimas
- „Raspberry Pi Motor Driver HAT“ testavimas
„Raspberry Pi HAT“ yra „Raspberry Pi“ papildoma lenta, kurios matmenys yra tokie patys kaip „Pi“. Jis gali tilpti tiesiai į „Raspberry Pi“ viršų ir nereikia jokių papildomų jungčių. Rinkoje yra daug Raspberry Pi HAT. Šioje pamokoje mes sukursime „ Raspberry Pi“ variklio tvarkyklę, skirtą nuolatinės ir „Stepper“ varikliams vairuoti. Šią variklio tvarkyklę sudaro L293D variklio tvarkyklės IC, 16 * 2 skystųjų kristalų ekrano modulis, keturi mygtukai ir papildomi kaiščiai SIM800 moduliui su 3,3 V reguliatoriumi. Šis „Raspberry Pi HAT“ bus naudingas kuriant robotinį projektą.
Čia mes panaudojome „PCBWay“, kad pateiktų šio projekto PCB plokštes. Tolesniuose straipsnio skyriuose aptarėme visą „Raspberry pi Motor Driver HAT“ PCB plokščių projektavimo, užsakymo ir surinkimo procedūrą. Ankstesniuose projektuose taip pat sukūrėme „Raspberry Pi Hat“, skirtą 16x2 LCD ekranams, ir „Raspberry Pi LoRa HAT“.
„Raspberry Pi“ variklio tvarkyklės HAT komponentai
- Avietė Pi
- L293D IC
- 4 × mygtukai
- SMD rezistoriai (1 × 10K, 12 × 1K)
- 1 × 10K potenciometras
- 4 × SMD šviesos diodai
- LM317 įtampos reguliatorius
- 2 × varžtų gnybtai
- 16 * 2 skystųjų kristalų modulis
L293D variklio tvarkyklės IC
L293D yra populiarus 16 kontaktų variklio tvarkyklės IC. Kaip rodo pavadinimas, jis naudojamas valdyti vienpolius, bipolinius žingsninius variklius, nuolatinės srovės variklius ar net servovariklius. Vienas L293D IC gali vienu metu valdyti du nuolatinės srovės variklius. Šių dviejų variklių greitį ir kryptį galima valdyti nepriklausomai. Šis IC yra su dviem maitinimo įvesties kaiščiais, ty „Vcc1“ ir „Vcc2“. „Vcc1“ naudojamas maitinant vidinę loginę grandinę, kuri turėtų būti 5 V, o „Vcc2“ kaištis - varikliams, kurie gali būti nuo 4,5 iki 36 V, maitinti.
L293D specifikacijos:
- Variklio įtampa Vcc2 (Vs): nuo 4,5 iki 36 V
- Didžiausia smailės variklio srovė: 1.2A
- Didžiausia nuolatinė variklio srovė: 600mA
- Maitinimo įtampa į Vcc1 (VSS): nuo 4,5 iki 7 V
- Perėjimo laikas: 300ns (esant 5Vand 24V)
- Galimas automatinis terminis išjungimas
„Raspberry Pi“ variklio vairuotojo HAT grandinės schema
Visa L293D variklio tvarkyklės su „Raspberry Pi“ schema parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje. Schema buvo parodyta naudojant „EasyEDA“.
Šią skrybėlę sudaro L293D variklio tvarkyklės IC, 16 * 2 skystųjų kristalų ekrano modulis ir keturi mygtukai. Mes taip pat pateikėme kaiščius SIM800 moduliui su 3,3 V reguliatoriumi, suprojektuotam naudojant LM317 kintamą reguliatorių, būsimiems projektams. „Raspberry Pi“ variklio tvarkyklė HAT tiesiogiai sėdės ant „Raspberry Pi“ viršaus, kad būtų lengviau valdyti robotus naudojant „Raspberry Pi“.
Gaminti PCB Raspberry Pi variklio tvarkyklės HAT
Atlikę schemą, galime tęsti PCB išdėstymą. Galite suprojektuoti PCB naudodami bet kurią pasirinktą PCB programinę įrangą. Gamindami PCB šiam projektui naudojome „EasyEDA“. Bet kurį PCB sluoksnį (viršuje, apačioje, viršutiniame piene, dugno piene ir kt.) Galite peržiūrėti pasirinkdami sluoksnį lange „Sluoksniai“. Be to, taip pat pateikiamas 3D modelio PCB vaizdas, kaip jis atrodys po pagaminimo. Žemiau pateikiami „Pi Motor Driver HAT PCB“ viršutinio ir apatinio sluoksnio 3D modelio vaizdai.
Anksčiau nurodytos grandinės PCB išdėstymą taip pat galima atsisiųsti kaip „Gerber“ iš toliau pateiktos nuorodos:
- „Gerber“ failas, skirtas „Raspberry Pi Motor Driver HAT“
Užsakymas PCB iš PCBWay
Baigę dizainą, galite tęsti užsakymą PCB:
1 žingsnis: Eikite į https://www.pcbway.com/, užsiregistruokite, jei tai jūsų pirmas kartas. Tada skirtuke PCB Prototype įveskite savo PCB matmenis, sluoksnių skaičių ir reikalingą PCB skaičių.
2 žingsnis: tęskite spustelėdami mygtuką „Pasiūlyti dabar“. Jūs pateksite į puslapį, kuriame galėsite nustatyti keletą papildomų parametrų, tokių kaip plokštės tipas, sluoksniai, medžiaga PCB, storis ir dar daugiau. Dauguma jų yra pasirinkti pagal numatytuosius nustatymus, tačiau jei pasirenkate bet kuriuos konkrečius parametrus, galite juos pasirinkti čia.
3 žingsnis: Paskutinis žingsnis yra įkelti „Gerber“ failą ir tęsti mokėjimą. Norėdami įsitikinti, kad procesas vyksta sklandžiai, prieš tęsdamas mokėjimą PCBWAY patikrina, ar jūsų „Gerber“ failas galioja. Tokiu būdu galite būti tikri, kad jūsų PCB yra draugiškas gamybai ir pasieks jus kaip įsipareigojusį.
Surinkimas
Po kelių dienų mes gavome savo PCB tvarkingoje pakuotėje ir PCB kokybė buvo gera kaip visada. Viršutinis ir apatinis lentos sluoksnis parodyti žemiau:
Įsitikinęs, kad takeliai ir pėdsakai buvo teisingi. Aš pradėjau surinkti PCB. Čia pateiktame paveikslėlyje parodyta, kaip atrodo visiškai lituota lenta.
„Raspberry Pi“ sąranka
Prieš programuodami „Raspberry Pi“, turime įdiegti reikalingas bibliotekas. Tam pirmiausia atnaujinkite „Raspberry Pi OS“ naudodami šias komandas:
Sudo apt-get update Sudo apt-get atnaujinimas
Dabar įdiekite „ Adafruit_CharLCD“ biblioteką, skirtą LCD moduliui. Ši biblioteka skirta „Adafruit“ skystųjų kristalų plokštėms, tačiau ji taip pat veikia su kitų prekės ženklų skystųjų kristalų plokštėmis.
sudo pip3 įdiekite „Adafruit-CharLCD“
„Raspberry Pi“ variklio tvarkyklės kodo paaiškinimas
Čia, šiame projekte, programuojame „Raspberry Pi“, kad dviejų sekundžių intervalais vienu metu važiuotų du nuolatinės srovės varikliai pirmyn, atgal, kairėn ir dešinėn. Variklių kryptis bus rodoma LCD. Visas kodas pateikiamas dokumento pabaigoje. Čia mes paaiškiname keletą svarbių kodo dalių.
Kaip įprasta, pradėkite kodą importuodami visas reikalingas bibliotekas. RPi.GPIO modulis naudojamas norint pasiekti GPIO kaiščius naudojant „Python“. Modulio laikas naudojamas pristabdyti programą iš anksto nustatytam laikui.
importuoti RPi.GPIO kaip GPIO importo laiko importavimo plokštę importuoti „Adafruit_CharLCD“ kaip LCD
Po to priskirkite GP29 kaiščius L293D variklio tvarkyklės IC ir LCD ekranui.
lcd_rs = 0 lcd_en = 5 lcd_d4 = 6 variklis1A = 4 variklis1B = 17 variklis1E = 12
Dabar nustatykite 6 variklio kaiščius kaip išvesties kaiščius. Kiti keturi yra išvesties kaiščiai, iš kurių pirmieji du naudojami dešiniajam varikliui valdyti, o kiti du - kairiajam varikliui. Kiti du kaiščiai yra Įjungti kaiščius dešiniajam ir kairiajam varikliams.
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“)
Kilpos viduje metu judėkite du nuolatinės srovės variklius pirmyn, atgal, kairėn ir dešinėn vienu metu dviejų sekundžių intervalu.
GPIO.output (Motor1A, 0) GPIO.output (Motor1B, 0) GPIO.output (Motor2A, 1) GPIO.output (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 ("Persiųsti") …… ………………………………
„Raspberry Pi Motor Driver HAT“ testavimas
Baigę surinkti PCB, pritvirtinkite variklio tvarkyklę HAT ant „Raspberry Pi“ ir paleiskite kodą. Jei viskas bus gerai, prie „Raspberry Pi“ prijungti nuolatinės srovės varikliai kas dvi sekundes vienu metu judės kairėn, pirmyn, dešinėn ir atgal, o variklio kryptis bus rodoma LCD ekrane.
Taip galite susikurti savo „ L293D Raspberry Pi“ variklio tvarkyklę. Visas projekto kodas ir darbinis vaizdo įrašas pateikiami žemiau. Tikiuosi, kad jums patiko projektas ir jums buvo įdomu kurti savo. Jei turite klausimų, palikite juos komentarų skiltyje žemiau.