Android에 의한 DC 모터의 속도 제어

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DC 모터를 마이크로 컨트롤러에 연결하는 것은 많은 산업 및 로봇 응용 분야에서 매우 중요한 개념입니다. DC 모터를 마이크로 컨트롤러에 연결함으로써 모터의 방향을 제어하고 모터의 속도를 제어 할 수 있습니다. 이 기사는 당신을 설명합니다. 8051 마이크로 컨트롤러를 사용한 DC 모터의 속도 제어 블루투스 Android 컨트롤러의 도움으로. 블록 다이어그램은 아래와 같습니다.

Android 애플리케이션에 의한 DC 모터의 속도 제어 블록 다이어그램

Android 애플리케이션에 의한 DC 모터의 속도 제어 블록 다이어그램



Android 애플리케이션에 의한 DC 모터의 속도 제어

Android 모바일을 이용한 DC 모터의 속도 제어 산업용 애플리케이션, 에스컬레이터, 엘리베이터, 로봇 애플리케이션 및 보안 시스템 애플리케이션과 같은 많은 애플리케이션이 있습니다. 사용자는 자신의 Android 스마트 폰에 Android 애플리케이션을 설치해야합니다.


사용자는 DC 모터의 속도를 제어하는 ​​방향을 보낼 수 있습니다. Bluetooth 무선 통신은 사용자와 컨트롤러에 명령을 보내는 데 사용됩니다. 회로의 주요 하드웨어 구성 요소는 8051 마이크로 컨트롤러, 모터 드라이버 L293D IC, DC 모터, Bluetooth 모듈 및 Android 스마트 폰입니다.



자세한 내용은이 링크를 참조하십시오. 8051 마이크로 컨트롤러 역사 및 기본 사항

마이크로 컨트롤러 핀의 최대 출력 전류는 5V에서 15mA이지만 DC 모터 기능을 만들지 않으며 모터에서 생성되는 역기전력 (electro motive force)조차 마이크로 컨트롤러에 해를 끼칠 수 있습니다.

따라서 DC 모터를 마이크로 컨트롤러에 직접 연결하는 것은 가치가 없습니다. 따라서 모터 드라이버 회로 (L293D IC)는 인터페이스 DC 모터 및 마이크로 컨트롤러 .


모터 드라이버 (L293D)

L293D는 듀얼 H 브리지 모터 드라이버 IC (집적 회로)입니다. 모터 드라이버는 저 전류 제어 신호를 받고 고전류 신호를 제공하므로 전류 증폭기 역할을합니다. 이 높은 전류 신호는 모터를 구동하는 데 사용됩니다. L293D에는 2 개의 내장 H 브리지 드라이버 회로가 있습니다. . 공통 작동 모드에서는 두 개의 DC 모터를 정방향 및 역방향으로 동시에 구동 할 수 있습니다. 두 모터의 모터 작동은 핀 2 & 7 및 10 & 15의 입력 로직으로 제어 할 수 있습니다.

입력 로직 00 또는 11은 해당 모터를 중지합니다. 로직 01과 10은 각각 시계 방향과 반 시계 방향으로 회전합니다. 모터가 작동을 시작하려면 활성화 핀 1 및 9 (두 모터에 해당)가 높아야합니다. 활성화 입력이 높으면 관련 드라이버가 활성화됩니다.

결과적으로 출력은 활성화되고 입력과 함께 작동합니다. 마찬가지로 활성화 입력이 낮 으면 해당 드라이버가 비활성화되고 출력이 꺼지고 높은 임피던스 상태가됩니다. L293D IC의 핀 다이어그램과 내부 구조는 다음과 같습니다.

L293D IC의 핀 다이어그램 및 내부 구조

L293D IC의 핀 다이어그램 및 내부 구조

Android 란 무엇입니까?

그만큼 Android 운영 체제 Linux 기반으로 작동하며 주로 스마트 폰 및 태블릿 컴퓨터와 같은 터치 스크린 모바일 장치 용으로 설계되었습니다. 요즘 가장 널리 사용되는 모바일 OS 중 하나는 Android입니다. 안드로이드는 2003 년 캘리포니아 팔로 알토에서 설립 된 소프트웨어입니다.

안드로이드 모바일

안드로이드 모바일

Android는 강력한 운영 체제이며 스마트 폰에서 많은 애플리케이션을 지원합니다. 이러한 응용 프로그램은 사용자에게 더 편안하고 고급입니다. 안드로이드 소프트웨어를 지원하는 하드웨어는 ARM 아키텍처 플랫폼 .

Android는 오픈 소스 운영체제이므로 무료이며 누구나 사용할 수 있습니다. Android에는 인생을 관리하는 데 도움이되는 수백만 개의 앱이 있으며 Android가 매우 인기있는 이유에서 시장에서 저렴한 비용으로 사용할 수 있습니다.

DC 모터의 속도 제어에 대한 개략도 설명

DC 모터 속도 제어 회로의 개략도 및 동작 설명은 아래와 같습니다.

개략도

개략도

이 회로는 230V에서 12V까지의 강압 변압기와 4 개의 다이오드로 구성된 표준 전원 공급 장치를 사용하여 맥동 DC를 전달하는 브리지 정류기를 형성하고 전해 콘덴서 약 470µF ~ 1000µF.

필터링 된 DC는 조정되지 않고 IC LM7805는 핀 3 번에서 5V DC 상수를 얻는 데 사용됩니다. 조정 된 5V DC는 회로에서 생성 된 모든 노이즈에 대해 10µF의 작은 전해 커패시터에 의해 추가로 필터링됩니다.

Android 장치의 제어 신호는 Bluetooth를 통해 전송됩니다. 이 신호는 두 장치의 송신기 및 수신기를 통해 마이크로 컨트롤러와 통신됩니다. 이 신호는 모터의 속도와 방향을 제어하는 ​​단일 문자로 표시됩니다.

DC 모터의 속도를 제어하는 ​​방법은 무엇입니까? 이 프로젝트에서 주요 작동 원리는 프로그래밍 된 마이크로 컨트롤러에서 PWM 펄스가 생성되어 L293D의 핀 1을 활성화하여 펄스의 듀티 사이클을 증가 및 감소시키는 것입니다. 이러한 듀티 펄스는 DC 모터를 특정 속도로 적절한 방향으로 구동 할 수 있습니다.

펄스 폭 변조

펄스 폭 변조 인터페이스에 연결된 Bluetooth 장치에서 수신 한 데이터를 가져 오도록 정식으로 프로그래밍 된 마이크로 컨트롤러의 출력에서 ​​얻을 수 있습니다. 하나의 Bluetooth 모듈은 양방향 데이터 흐름을 위해 마이크로 컨트롤러에 정식으로 인터페이스되며 프로그램은 PWM 펄스 개발을 위해 실행됩니다.

모든 스마트 폰의 안드로이드 애플리케이션은 필요에 따라 작동을 위해 마이크로 컨트롤러에 연결된 블루투스 모듈로 휴대폰의 내장 블루투스를 통해 통신합니다. 펄스 폭 변조 듀티 사이클은 아래와 같습니다.

PWM 듀티 사이클

PWM 듀티 사이클

Android 프로그램을 실행하는 스마트 폰의 Up 터치 버튼은 PWM의 On Time Duty Cycle을 높이기 위해 사용되며 Down Touch 버튼은 Duty Cycle을 줄이기위한 것입니다.

DC 모터 속도 제어를위한 Android 애플리케이션

DC 모터 속도 제어를위한 Android 애플리케이션

그만큼 DC 모터 속도 제어를 위해 L293D의 핀 1이 마이크로 컨트롤러에서 공급 될 수 있도록 다양한 듀티 사이클이 적용된 L293D 모터 드라이버 IC를 통해 실행됩니다. 마이크로 컨트롤러에 연결된 LCD 데이터 핀은 모터가 작동하는 속도의 백분율을 표시합니다.

따라서 Android 애플리케이션을 사용하는 DC 모터의 속도 제어는 비용 효율적이고 실용적이며 전력을 절약하는 가장 안전한 방법입니다. 간단한 PWM (Pulse Width Modulation) 기술을 사용하여 모터의 속도를 제어 할 수 있습니다. 파동의 듀티 사이클이 속도를 제어합니다. 출력 포트를 교환하여 모터의 방향을 효과적으로 변경합니다.

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