Transcript MST_K16J_V2 Controllore per due motori in CC controllo

MST_K16J_V2
Controllore per due motori in CC
controllo con JOYSTICK
Manuale d’uso e d’installazione
Il prototipo MST_K16J_V2 e’ un doppio regolatore di velocità per motori
elettrici a bassa tensione e bassa potenza. I tipi di motore che possono
essere regolati comprendono quelli con spazzole e senza. La velocità e’
impostata tramite potenziometro e la regolazione e’ di tipo PWM. La gestione
intera del regolatore e’ affidata ad un micro-controllore a 8 bit che si occupa
sia di generare il segnale ad onda quadra PWM con il duty cycle sulla base
della tensione impostata dal potenziometro, sia di gestire la marcia e sia di
pilotare direttamente l’elemento di potenza (doppio ponte H).
L’alimentazione del circuito e’ direttamente ricavata dalla alimentazione (V+,
V-) ed e’ regolata al valore di 5V da un regolatore di tensione interno.
Il regolatore può essere utilizzato per applicazioni come regolatore di per
motori in CC ed e’ particolarmente progettato per il controllo dei motori per
l’automazione di bracci meccanici, ROBOT e teste per le riprese (funzione
PAN e TILT) in accoppiata ad un JOYSTICK a due vie di tipo a
potenziometro.
Funzionamento del regolatore
In breve il funzionamento del regolatore: per ogni canale, la tensione
impostata dal potenziometro e’ acquisita dal micro tramite un convertitore
ADC. Il valore ottenuto definisce il valore
del duty cycle e il senso di
rotazione. Il segnale PWM generato e’ portato alla base (gate) dell’elemento
di potenza che e’ configurato come ponte di tipo H. Il tipo di regolazione e’ di
tipo OPEN LOOP (anello aperto) ovvero il valore della velocità non e’
misurata e confrontata con quella impostata dal potenziometro. Il circuito
implementa la inversione di marcia basato sulla posizione del JOYSTICK.
Il circuito si puo’ trovare, per i due motori, in maniera indipendente nello stato
di STOP che corrisponde alla posizione centrale del relativo joystick. In
questo stato entrambi i motori sono fermi. Il regolatore passa per lo stato di
STOP anche quando si cambia il verso di rotazione (quando si sposta
velocemente il cursore del joystick da sinistra verso destro e viceversa) per
evitare che si ha il cambio di rotazione a motore in rotazione nel verso
opposto. Lo stato di REGOLAZIONE e’ quello per cui il motore ruota alla
velocita’ e nel verso definito dal relativo potenziometro in posizione diversa da
quella centrale.
Modalità di Funzionamento
Il controllore può funzionare in due modalità: Joystick e Manuale.
La modalità e’ settata tramite l’ingresso IN1 secondo la tabella
IN1(V)
Modalità
0
Joystick
5*
manuale
*La tensione di 5V e’ prelevabile dallo stesso connettore in cui ha sede IN1
Modalità JOYSTICK
In questa modalità (IN1=0) entrambi i motori sono controllati in base alle
informazioni fornite dal joystick. Movendo il joystick dalla posizione di riposo si
può regolare la velocita del motore, proporzionalmente allo spostamento del
cursore rispetto alla posizione di riposo e il verso di rotazione. La velocità
massima dei motori, corrispondente al massimo spostamento del cursore, può
essere variata agendo sulle tensioni presenti sui ingressi VMAX1 e VMAX2.
La tensione VMAX1 fissa la velocità massima che può raggiungere il motore
collegato ai morsetti M1+ e M1- mentre la tensione VMAX2 fissa la velocità
massima che può raggiungere il motore collegato ai morsetti M2+ e M2- . La
relazione tra la tensione presente su VMAX1 (VMAX2) e la velocità e’ di tipo
lineare ed e’:
VM1% = 50%(1+VMAX1 / 5)
VM1% e’ la velocita del motore espressa in % rispetto alla velocita massima
(che si ha per la piena alimentazione del motore)
Quindi per VMAX1=0V si ha VM1%=50% mentre per VMAX1=5V la velocità
e’ del 100%. Queste due tensioni VMAX1 e VMAX2 possono essere fornite
tramite potenziometri. (vedi esempio applicativo). In questa modalità e’
possibile inoltre bloccare i motori singolarmente. Questa funzione si attiva
ponendo gli ingressi IN2 e IN3 alla tensione di 5V ( logico 1). Questa funzione
può essere attivata solo se il motore che si vuole bloccare e‘ nello stato di
STOP ovvero fermo. Se si attiva ( IN2 e/o IN3 a 5V) durante lo stato di
REGOLAZIONE, la funzione viene resa attiva solo quando si passa per la
condizione di STOP. In questa condizione di bloccaggio, qualunque
regolazione fatta sul potenziometro relativo al motore bloccato, non produce
nessun effetto. Questa funzione e’ utile quando, trovata la posizione con uno
dei due motori, si blocca questo per evitare che si possa perdere questa
posizione raggiunta.
IN2 (V)
Blocco comandi M1
0
Non ATTIVO
5*
ATTIVO
IN3(V)
Blocco comandi M2
0
Non ATTIVO
5*
ATTIVO
*La tensione di 5V e’ prelevabile dallo stesso connettore in cui hanno sede IN2 e IN3
Modalità Manuale
In questa modalità (IN1=1) entrambi i motori non sono controllati più dal
joystick ma sono attivati ad una velocità costante e con un preciso verso di
rotazione. Il valore della velocita’ con cui ruotano e’ definita direttamente dalla
tensione presente sugli ingressi VMAX1 e VMAX2
mentre il verso di
rotazione dallo stato dei due ingressi IN2 e IN3. Più precisamente la tensioni
VMAX1 fissa la velocita del motore M1 mentre VMAX2 per il motore M2)
secondo quando riportato nella tabella:
VMAX1 (V)
Velocità M1 (%)
0
0
5
100%
VMAX2 (V)
Velocità M2 (%)
0
0
5
100%
Gli ingressi IN2 e IN3 definiscono il verso di rotazione dei due motori secondo
la tabella:
IN2
Verso rotazione M1
0
antiorario
1
orario
IN3
Verso rotazione M2
0
antiorario
1
orario
Appena si attiva la funzione MANUALE, ponendolo IN1 alla tensione di 5V,
entrambi i motori iniziano a ruotare secondo quanto impostato su VMAX1,
VMAX2 , IN2 e IN3. Eventuali variazioni su queste tensioni comportano una
variazione in corso dello stato di rotazione e delle velocita dei due motori.
Collegamento del regolatore al motore
In figura e’ riportato la mappatura dei segnali nei diversi connettori che
consentono i collegamenti del circuito alle alimentazioni, ai controlli ed ai
motori.
Terminale
Vcc
M1+
M1M2+
M2GND
Funzione
Alimentazione positiva circuito
Alimentazione positiva motore 1
Alimentazione negativa motore 1
Alimentazione positiva motore 2
Alimentazione negativa motore2
Alimentazione negativa circuito
con
1
1
1
1
1
1
Note
( 5 -24) VCC
GND di potenza
V5V
GND_5V
CH1
CH2
VMAX1
VMAX2
5V – alimentazione per i CH
GND per i 5V
Ingresso tensione controllo Mot1
Ingresso tensione controllo Mot2
Ingresso tensione controllo Vmax M1
Ingresso tensione controllo Vmax M2
2
2
2
2
2
2
Max 500mA
V5V
IN1
IN2
IN3
Alimentazione ingressi IN1,IN2,IN3
Ingresso logico funzione MODALITA
Ingresso logico funzione BM1/ROT1
Ingresso logico funzione BM2/ROT2
3
3
3
3
Max 500mA
Pull down 2,2kohm
Pull down 10kohm
Pull down 10kohm
0- 5V
0- 5V
0- 5V
0- 5V
Caratteristiche elettriche
Misure T=25 °C @VCC=12Vcc
Min
Tensione in ingresso
Corrente in uscita
(singolo canale)
Regolazione velocita’
Assorbimento a vuoto *
PWM duty Cycle
typ
Max
Unita’
8
0
25
3
V
A
1
98
%
mA
%
16
1%
* Nessun carico e nessuna funzione attivata con
98
il joystick a riposo T=25 °C @VCC=12Vcc
Esempio applicativo
Controllo di due motori in CC mediante Jostick
Schema applicativo del MST_K16 in cui si controlla tramite un Joystick
resistivo (5 kOhm) a 2 vie due motori in CC. Le tensioni su VMAX1 e VMAX2
sono fissate tramite potenziometri lineari ( 10kohm max) e le tensioni sugli
ingressi di controllo IN1,IN2 e IN3 sono fissate tramite commutatori. Per
l’alimentazione si consiglia di mettere un fusibile in serie alla linea positiva
VCC.
Informazioni per fornitura campioni
Campioni del prototipo possono essere richiesti direttamente dalla seguente
pagina web:
http://www.microst.it/prodotti/MST_K16J.htm
Modalità rimborso spese:
•
PayPal ( indirizzo [email protected] );
•
Bonifico Bancario (chiedere IBAN ed intestatario per email);
•
Ricarica PostPay (chiedere numero carta ed intestatario per email).
Spedizione:
•
Raccomandata con Poste Italiane;
Condizione di fornitura:
La fornitura di campioni del prototipo e’ subordinata alla accettazione delle
Condizioni di Fornitura (http://www.microst.it/prodotti/campionatura.htm).
Recapiti
Per qualunque informazione sul prototipo utilizzare i seguenti
recapiti:
WEB: http://www.microst.it/
Email: [email protected]
Cellulare: 3405839581