A interface do motor DC com o microcontrolador é um conceito muito importante em muitas aplicações industriais e robóticas. Fazendo a interface do motor DC com o microcontrolador, podemos controlar a direção do motor, controlar a velocidade do motor. Este artigo descreve você, Controle de velocidade do motor DC usando o microcontrolador 8051 com a ajuda do controlador Bluetooth Android. O diagrama de blocos é mostrado abaixo.
Diagrama de blocos de controle de velocidade do motor DC pelo aplicativo Android
Controle de velocidade do motor DC por aplicativo Android
Controle de velocidade do motor DC usando celular Android tem muitas aplicações como aplicações industriais, escadas rolantes, elevadores, aplicações robóticas e aplicações de sistemas de segurança. O usuário precisa instalar um aplicativo Android em seu smartphone Android.
O usuário pode enviar instruções para controlar a velocidade do motor DC. A comunicação sem fio Bluetooth é usada para enviar comandos ao usuário e ao controlador. Os principais componentes de hardware do circuito são microcontrolador 8051, driver de motor L293D IC, motor DC, módulo Bluetooth e smartphone Android.
Consulte este link para saber mais sobre História e princípios básicos do microcontrolador 8051
A corrente máxima de saída do pino do microcontrolador é de 15mA a 5V mas, isso não faz o motor DC funcionar e mesmo a EMF (força eletro motriz) que é produzida pelo motor pode danificar o microcontrolador.
Portanto, não vale a pena fazer a interface do motor CC diretamente com o microcontrolador. Portanto, o circuito do driver do motor (L293D IC) é usado para interface do motor DC e o microcontrolador .
Driver do motor (L293D)
L293D é um circuito integrado de driver de motor (IC) de ponte H dupla. Os drivers do motor atuam como amplificadores de corrente, uma vez que recebem um sinal de controle de baixa corrente e fornecem um sinal de corrente mais alta. Este sinal de corrente mais alta é usado para acionar os motores. L293D contém dois circuitos de driver de ponte H embutidos . Em seu modo comum de operação, dois motores CC podem ser acionados simultaneamente, tanto para frente quanto para trás. As operações do motor de dois motores podem ser controladas pela lógica de entrada nos pinos 2 e 7 e 10 e 15.
A lógica de entrada 00 ou 11 irá parar o motor correspondente. O Logic 01 e 10 irão girar no sentido horário e anti-horário, respectivamente. Os pinos 1 e 9 de habilitação (correspondentes aos dois motores) devem estar altos para que os motores comecem a operar. Quando uma entrada de habilitação é alta, o driver associado é habilitado.
Como resultado, as saídas tornam-se ativas e funcionam em fase com suas entradas. Da mesma forma, quando a entrada de habilitação está baixa, o driver é desabilitado e suas saídas estão desligadas e no estado de alta impedância. O diagrama de pinos e a estrutura interna do L293D IC são mostrados abaixo.
Diagrama de pinos e estrutura interna do IC L293D
O que é Android?
O Sistema operacional Android funciona com base no Linux, ele foi projetado principalmente para dispositivos móveis com tela de toque, como smartphones e tablets. Um dos sistemas operacionais móveis mais usados atualmente é o Android. O Android é um software fundado em Palo Alto, na Califórnia, em 2003.
Android Mobile
O Android é um sistema operacional poderoso e oferece suporte a um grande número de aplicativos em smartphones. Esses aplicativos são mais confortáveis e avançados para os usuários. O hardware que suporta o software Android é baseado em Plataforma de arquitetura ARM .
O android é um sistema operacional de código aberto, o que significa que é gratuito e qualquer um pode usá-lo. O android tem milhões de aplicativos disponíveis que podem te ajudar a administrar sua vida de uma ou outra forma e está disponível no mercado a baixo custo por isso o Android é muito popular.
Explicação do diagrama esquemático do controle de velocidade do motor DC
O diagrama esquemático do circuito de controle de velocidade do motor DC e a explicação da operação são fornecidas abaixo.
Diagrama esquemático
O circuito usa fonte de alimentação padrão composta por um transformador abaixador de 230 V a 12 V e 4 diodos formando uma ponte retificadora que fornece CC pulsante que é filtrada por um capacitor eletrolítico de cerca de 470 µF a 1000 µF.
O CC filtrado sendo desregulado, IC LM7805 é usado para obter 5 V CC constante em seu pino nº 3. O 5 V CC regulado é filtrado por um pequeno capacitor eletrolítico de 10 µF para qualquer ruído gerado pelo circuito.
O sinal de controle do dispositivo Android será enviado por Bluetooth. Este sinal será comunicado com o microcontrolador com o auxílio do transmissor e do receptor de ambos os dispositivos. Este sinal será representado por uma única letra que controla a velocidade e direção do motor.
Como controlar a velocidade do motor DC? Neste projeto, o princípio de funcionamento principal é que os pulsos PWM são gerados a partir do microcontrolador programado para habilitar o pino 1 do L293D para aumentar e diminuir o ciclo de trabalho dos pulsos. Esses pulsos de serviço podem levar ao acionamento do motor CC na direção correta com velocidade específica.
Modulação de largura de pulso
Modulação de largura de pulso é obtido a partir da saída de um microcontrolador devidamente programado para receber os dados recebidos por um dispositivo Bluetooth conectado a ele. Um módulo Bluetooth está devidamente conectado ao microcontrolador para fluxo bidirecional de dados enquanto o programa é executado para desenvolver os pulsos PWM.
O aplicativo Android de qualquer smartphone se comunica por meio do Bluetooth embutido do telefone com o módulo Bluetooth que está conectado ao microcontrolador para operações conforme necessário. O ciclo de trabalho da modulação por largura de pulso é mostrado abaixo.
Ciclo de trabalho PWM
O botão de toque para cima no smartphone que executa o programa Android é usado para aumentar o ciclo de trabalho do PWM, enquanto o botão de toque para baixo serve para reduzir o ciclo de trabalho.
Aplicativo Android para DC Motor Speed Control
O motor DC passa pelo IC do driver do motor L293D com ciclo de trabalho variável aplicado para habilitar o pino 1 do L293D sendo alimentado pelo microcontrolador para controle de velocidade. Os pinos de dados do LCD conectados ao microcontrolador exibem a porcentagem de velocidade na qual o motor está funcionando.
Conseqüentemente, o controle de velocidade do motor CC usando o aplicativo Android é uma maneira econômica, prática e segura de economizar energia. Uma técnica simples de PWM (Modulação por Largura de Pulso) pode ser usada para controlar a velocidade do motor. O ciclo de trabalho da onda controla sua velocidade. Ao trocar as portas de saída, ele mudará efetivamente a direção do motor.
Além disso, qualquer dúvida sobre este artigo, dê suas sugestões valiosas, comentando na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, quais são as aplicações da interface do motor DC para um microcontrolador?
