如何使用Arduino和繼電器控制直流電機(jī)的方向和速度

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用Arduino和兩個(gè)繼電器控制24v大電流電機(jī)的方向和速度。該電路不需要電源開關(guān)，只需兩個(gè)按鈕和電位計(jì)即可控制直流電機(jī)的方向和速度。一個(gè)按鈕將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電機(jī)，另一個(gè)按鈕將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)電機(jī)。需要一個(gè)n溝道MOSFET來控制電機(jī)的速度。繼電器用于切換電機(jī)的方向。

所需組件：

Arduino Uno

兩個(gè)12v繼電器（也可以使用5v繼電器）

兩個(gè)晶體管;公元前547年

兩個(gè)按鈕

紅外熱鍍膜儀540N

10k 電阻器

24 伏電源

10K電位器

三個(gè)二極管 1N4007

連接線

電路圖及說明：

該雙向電機(jī)控制項(xiàng)目的電路圖如下圖所示。根據(jù)它進(jìn)行連接：

將兩個(gè)繼電器的常閉端子連接到電池的正極端子。

將兩個(gè)繼電器的常開端子連接到MOSFET的漏極。

將MOSFET的源連接到電池的負(fù)極端子和Arduino UNO的接地引腳。

Arduino的PWM引腳6的柵極端子。

從柵極到源極連接 10k 電阻，從源極到漏極連接 1N4007 二極管。

將電機(jī)連接到繼電器的中間端子之間。

在剩下的兩個(gè)端子中，一個(gè)連接到Arduino Uno的Vin引腳，另一個(gè)連接到晶體管的集電極端子（用于每個(gè)繼電器）。

將兩個(gè)晶體管的發(fā)射極端子連接到Arduino的GND引腳。

Arduino的數(shù)字引腳2和3，每個(gè)都與按鈕串聯(lián)，進(jìn)入晶體管的底部。

如圖所示在繼電器上連接二極管。

將電位計(jì)的終端端子分別連接到 Arduino 的 5v 引腳和 Gnd 引腳。和游標(biāo)端子到A0引腳。

** 如果您有兩節(jié)獨(dú)立的 12 V 電池，請(qǐng)將一個(gè)電池的正極端子連接到另一個(gè)電池的負(fù)極，并將其余兩個(gè)端子用作正極和負(fù)極。

晶體管的用途：
Arduino的數(shù)字引腳無法提供打開普通5v繼電器所需的電流量。此外，我們?cè)诖隧?xiàng)目中使用12v繼電器。Arduino的Vin引腳不能輕易地為兩個(gè)繼電器提供如此大的電流。因此，晶體管用于將電流從Arduino的Vin引腳傳導(dǎo)到繼電器，繼電器使用從數(shù)字引腳連接到晶體管基端子的按鈕進(jìn)行控制。

Arduino的目的：

提供打開繼電器所需的電流量。

打開晶體管。

使用編程控制帶電位計(jì)的直流電機(jī)的速度。在最后檢查完整的Arduino代碼。

MOSFET的用途：
MOSFET是控制電機(jī)速度所必需的。MOSFET在高頻電壓下接通和關(guān)閉，由于電機(jī)與MOSFET的漏極串聯(lián)，因此電壓的PWM值決定了電機(jī)的速度。

當(dāng)前計(jì)算：

繼電器線圈的電阻是使用萬(wàn)用表測(cè)量的，結(jié)果是 = 400 歐姆

Arduino 的 VIN 引腳給出 = 12v

所以電流需要打開繼電器 = 12/400 安培 = 30 mA

如果兩個(gè)繼電器都通電，電流= 30*2=60 mA

**Arduino的Vin引腳可以提供最大電流= 200mA。

因此，Arduino中不存在過流問題。

Arduino控制雙向電機(jī)的工作：

這種2路電機(jī)控制電路的操作很簡(jiǎn)單。Arduino的兩個(gè)引腳（2，3）將始終保持高電平。

未按下按鈕時(shí)：

在這種情況下，沒有電流流向晶體管的基極，因此晶體管保持關(guān)閉狀態(tài)（就像一個(gè)開路開關(guān)），因此沒有電流從Arduino的Vin引腳流向繼電器線圈。

按下一個(gè)按鈕時(shí)：

在這種情況下，一些電流通過按下的按鈕流向晶體管的基極，將其打開?，F(xiàn)在，電流很容易通過該晶體管從Vin引腳流向繼電器線圈，該晶體管打開該繼電器（繼電器A），并且該繼電器的開關(guān)被拋出到NO位置。而其他繼電器（繼電器 B）仍處于常閉位置。因此，電流通過電機(jī)從電池的正極端子流向負(fù)極端子，即電流從繼電器A流向繼電器B。這會(huì)導(dǎo)致電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

按下其他按鈕時(shí)：

這次另一個(gè)繼電器打開?，F(xiàn)在，電流很容易通過晶體管從Vin引腳流向繼電器線圈，晶體管打開該繼電器（繼電器B），并將該繼電器的開關(guān)拋至NO位置。而另一個(gè)繼電器（繼電器 A）仍處于常閉位置。因此，電流通過電機(jī)從電池的正極端子流向電池的負(fù)極。但這次電流從繼電器B流向繼電器A。這導(dǎo)致電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)

.

當(dāng)同時(shí)按下兩個(gè)按鈕時(shí)：

在這種情況下，電流流向兩個(gè)晶體管的基極，因此兩個(gè)晶體管都打開（就像一個(gè)閉合開關(guān)）。因此，兩個(gè)繼電器現(xiàn)在都處于 NO 位置。因此，電流不會(huì)通過電機(jī)從電池的正極端子流向負(fù)極，因此不會(huì)旋轉(zhuǎn)。

控制直流電機(jī)的速度：

MOSFET的柵極連接到Arduino UNO的PWM引腳6。MOSFET在高PWM頻率電壓下接通和關(guān)閉，并且由于電機(jī)與MOSFET的漏極串聯(lián)，因此PWM電壓值決定了電機(jī)的速度?，F(xiàn)在，電位計(jì)的游標(biāo)端子和Gnd之間的電壓決定了引腳6上的PWM電壓，當(dāng)游標(biāo)端子旋轉(zhuǎn)時(shí)，模擬引腳A0上的電壓發(fā)生變化，導(dǎo)致電機(jī)速度的變化。

int x;

int y;

void setup()?

{

pinMode(2,OUTPUT);

pinMode(3,OUTPUT);

pinMode(6,OUTPUT);

pinMode(A0,INPUT);

}


void loop()

{

x=analogRead(A0);

y=map(x,0,1023,0,255);

analogWrite(6,y);

digitalWrite(2,HIGH);

digitalWrite(3,HIGH);

}

?