- Tarvittavat komponentit Raspberry Pi -moottoriohjaimen HAT: lle
- L293D-moottorin ohjaimen IC
- Raspberry Pi -moottoriohjaimen HAT-piirikaavio
- Piirikortin valmistus Raspberry Pi -moottoriohjaimen HAT: lle
- Piirilevyn tilaaminen PCBWay: lta
- Kokoonpano
- Vadelma Pi -asetus
- Vadelma Pi -moottorin ohjainkoodin selitys
- Raspberry Pi Motor Driver HAT -testaus
Raspberry Pi HAT on Raspberry Pi -lisälauta, jonka mitat ovat Pi. Se mahtuu suoraan Raspberry Pi: n päälle eikä vaadi muita yhteyksiä. Markkinoilla on monia Raspberry Pi HAT -tuotteita. Tässä opetusohjelmassa aiomme rakentaa Raspberry Pi -moottoriohjaimen HAT: n DC- ja Stepper-moottoreiden käyttämiseksi. Tämä moottoriohjaimen HAT koostuu L293D-moottoriohjaimen IC: stä, 16 * 2 LCD-näyttömoduulista, neljästä painikkeesta ja 3,3 V: n säätimellä varustetuista SIM800-moduulin ylimääräisistä nastoista. Tämä Vadelma Pi -hattu on kätevä robottiprojektia rakennettaessa.
Tässä olemme käyttäneet PCBWay: ta tarjotaksemme piirilevyt tälle projektille. Artikkelin seuraavissa osioissa olemme käsitelleet Raspberry pi Motor Driver HAT: n piirilevyjen suunnittelun, tilaamisen ja kokoamisen koko menettelyn. Aikaisemmissa projekteissamme olemme myös rakentaneet Raspberry Pi Hat -tulostimen 16x2 LCD: lle ja Raspberry Pi LoRa HAT.
Tarvittavat komponentit Raspberry Pi -moottoriohjaimen HAT: lle
- Vadelma Pi
- L293D IC
- 4 × painonappia
- SMD-vastukset (1 × 10K, 12 × 1K)
- 1 × 10K potentiometri
- 4 × SMD-LEDiä
- LM317 Jännitesäädin
- 2 × ruuviliitintä
- 16 * 2 LCD-moduuli
L293D-moottorin ohjaimen IC
L293D on suosittu 16-nastainen moottoriohjaimen IC. Kuten nimestä voi päätellä, sitä käytetään ohjaamaan yksipolaarisia, bipolaarisia askelmoottoreita, tasavirtamoottoreita tai jopa servomoottoreita. Yksi L293D-mikropiiri voi käyttää kahta tasavirtamoottoria samanaikaisesti. Näiden kahden moottorin nopeutta ja suuntaa voidaan myös säätää itsenäisesti. Tässä IC: ssä on kaksi virransyöttötappia eli Vcc1 ja Vcc2. Vcc1: ää käytetään sisäisen logiikkapiirin virtalähteeseen, jonka tulisi olla 5 V, ja Vcc2-nasta on virtaa moottoreille, jotka voivat olla 4,5 - 36 V.
L293D: tekniset tiedot:
- Moottorin jännite Vcc2 (Vs): 4,5 - 36 V
- Suurin huippumoottorin virta: 1,2 A
- Suurin jatkuva moottorin virta: 600mA
- Syöttöjännite Vcc1: lle (VSS): 4,5 V - 7 V
- Siirtymisaika: 300ns (5 V ja 24 V)
- Automaattinen terminen sammutus on käytettävissä
Raspberry Pi -moottoriohjaimen HAT-piirikaavio
Vadelma Pi: n L293D-moottoriohjaimen täydellinen kaaviokuva on esitetty alla olevassa kuvassa. Kaavio piirrettiin EasyEDA: lla.
Tämä HAT koostuu L293D-moottoriohjaimen IC: stä, 16 * 2 LCD-näyttömoduulista ja neljästä painikkeesta. Olemme myös toimittaneet nastat SIM800-moduulille 3,3 V: n säätimellä, joka on suunniteltu LM317-muuttujan säätimellä tuleviin projekteihin. Raspberry Pi Motor Driver HAT istuu suoraan Raspberry Pi: n päällä, mikä helpottaa robottien hallintaa Raspberry Pi: n avulla.
Piirikortin valmistus Raspberry Pi -moottoriohjaimen HAT: lle
Kun kaavio on valmis, voimme jatkaa piirilevyn asettamista. Voit suunnitella piirilevyn millä tahansa valitsemallasi piirilevyohjelmistolla. Olemme käyttäneet EasyEDAa valmistamaan piirilevyä tähän projektiin. Voit tarkastella mitä tahansa piirilevyn kerrosta (ylhäältä, alhaalta, yläsilkkaa, pullonmaitoa jne.) Valitsemalla kerroksen Tasot-ikkunasta. Tämän lisäksi tarjotaan myös piirilevyn 3D-mallinäkymä siitä, miltä se näyttäisi valmistuksen jälkeen. Alla on 3D-mallinäkymät Pi Motor Driver HAT PCB: n ylä- ja alakerroksesta.
Yllä olevan piirin piirilevyn asettelu on myös ladattavissa Gerberinä alla olevasta linkistä:
- Gerber-tiedosto Raspberry Pi Motor Driver HAT: lle
Piirilevyn tilaaminen PCBWay: lta
Suunnittelun viimeistelyn jälkeen voit jatkaa tilaamista piirilevylle:
Vaihe 1: Mene osoitteeseen https://www.pcbway.com/, rekisteröidy, jos olet ensimmäinen kerta. Syötä sitten piirilevyn prototyyppi -välilehdelle piirilevyn mitat, kerrosten määrä ja tarvitsemasi piirilevyn määrä.
Vaihe 2: Jatka napsauttamalla 'Lainaa nyt' -painiketta. Sinut siirretään sivulle, jossa voit asettaa muutamia lisäparametreja, kuten levytyyppi, kerrokset, piirilevyn materiaali, paksuus ja muut. Suurin osa niistä on valittu oletusarvoisesti, mutta jos valitset tiettyjä parametreja, voit valita ne täältä.
Vaihe 3: Viimeinen vaihe on lähettää Gerber-tiedosto ja jatkaa maksua. Varmistaaksesi prosessin sujuvuuden, PCBWAY tarkistaa ennen maksun suorittamista, onko Gerber-tiedostosi kelvollinen. Näin voit olla varma, että piirilevysi on valmistusystävällinen ja tavoittaa sinut sitoutuneena.
Kokoonpano
Muutaman päivän kuluttua saimme piirilevyn siistissä pakkauksessa ja piirilevyn laatu oli hyvä kuin aina. Levyn ylin ja alin kerros on esitetty alla:
Kun olet varmistanut, että jäljet ja jalanjäljet olivat oikein. Jatkoin PCB: n kokoamista. Tässä oleva kuva näyttää miltä täysin juotettu lauta näyttää.
Vadelma Pi -asetus
Ennen Raspberry Pi -ohjelmointia meidän on asennettava vaaditut kirjastot. Päivitä sitä varten ensin Raspberry Pi OS käyttämällä seuraavia komentoja:
Sudo apt-get päivitys Sudo apt-get päivitys
Asenna nyt Adafruit_CharLCD-kirjasto LCD-moduulille. Tämä kirjasto on tarkoitettu Adafruit LCD -tauluille, mutta se toimii myös muiden tuotemerkkien LCD-levyjen kanssa.
sudo pip3 asenna Adafruit-CharLCD
Vadelma Pi -moottorin ohjainkoodin selitys
Tässä projektissa ohjelmoimme Vadelma Pi: n käyttämään kahta tasavirtamoottoria eteen-, taaksepäin-, vasemmalle ja oikealle -suuntaan samanaikaisesti kahden sekunnin välein. Moottorien suunta näkyy nestekidenäytössä. Täydellinen koodi annetaan asiakirjan lopussa. Tässä selitämme joitain tärkeitä koodin osia.
Käynnistä koodi tavalliseen tapaan tuomalla kaikki vaaditut kirjastot. RPi.GPIO-moduulia käytetään GPIO-nastojen käyttämiseen Pythonilla. Moduulin aikaa käytetään ohjelman keskeyttämiseen ennalta määrätyksi ajaksi.
tuoda RPi.GPIO GPIO: na tuontiajan tuontikortti tuoda Adafruit_CharLCD LCD: nä
Määritä sen jälkeen GPIO-nastat L293D-moottoriohjaimen IC: lle ja LCD-näytölle.
lcd_rs = 0 lcd_en = 5 lcd_d4 = 6 Moottori1A = 4 Moottori1B = 17 Moottori1E = 12
Aseta nyt 6 moottorin nastaa lähtöneuloiksi. Seuraavat neljä ovat ulostulotappeja, joista kahta ensimmäistä käytetään oikean moottorin ohjaamiseen ja seuraavia kahta vasemman moottorin. Seuraavat kaksi nastaa ovat Ota nastat oikealle ja vasemmalle moottoreille.
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.asetukset (Motor2E, GPIO.OUT)
Siirrä silmukan sisäpuolella kahta tasavirtamoottoria eteen-, taaksepäin-, vasemmalle ja oikealle -suuntaan samanaikaisesti kahden sekunnin välein.
GPIO.lähtö (moottori1A, 0) GPIO.ulostulo (moottori1B, 0) GPIO.ulostulo (moottori2A, 1) GPIO.ulostulo (moottori2B, 0) lcd.viesti ('vasen') -tulostus ("vasen") lepotila (2) #Forward GPIO.output (Motor1A, 1) GPIO.output (Motor1B, 0) GPIO.output (Motor2A, 1) GPIO.output (Motor2B, 0) lcd.message ('Forward') print ("Forward") …… ………………………………
Raspberry Pi Motor Driver HAT -testaus
Kun olet asentanut piirilevyn, asenna moottoriohjaimen HAT Raspberry Pi: lle ja käynnistä koodi. Jos kaikki menee hyvin, Raspberry Pi -laitteeseen kytketyt DC-moottorit liikkuvat vasemmalle, eteenpäin, oikealle ja taaksepäin samanaikaisesti kahden sekunnin välein ja moottorin suunta näkyy LCD-näytössä.
Näin voit rakentaa oman L293D Raspberry Pi -moottoriohjaimen hatun. Projektin täydellinen koodi ja video on esitetty alla. Toivottavasti pidit projektista ja pidit mielenkiintoisena rakentaa oma. Jos sinulla on kysyttävää, jätä ne alla olevaan kommenttiosioon.