Подключение моторчика к Ардуино

Подключение мотора постоянного тока к Ардуино (коллекторного двигателя) требуется при сборке машинки или катера на микроконтроллере Arduino. Рассмотрим различные варианты подключения двигателей постоянного тока: напрямую к плате, через биполярный транзистор, а также с использованием модуля L298N. В обзоре размещены схемы подключения и коды программ для всех перечисленных вариантов.

Управление двигателем на Ардуино

Коллекторный моторчик может быть рассчитан на разное напряжения питания. Если двигатель работает от 3-5 Вольт, то можно моторчик подключать напрямую к плате Ардуино. Моторы для машинки с блютуз управлением, которые идут в комплекте с редукторами и колесами рассчитаны уже на 6 Вольт и более, поэтому ими следует управлять через полевой (биполярный) транзистор или через драйвер L298N.

На схеме показано устройство моторчика постоянного тока и принцип его работы. Как видите, для того, чтобы ротор двигателя начал крутиться к нему необходимо подключить питание. При смене полярности питания, ротор начнет крутиться в обратную сторону. Драйвер двигателей L298N позволяет инвертировать направление вращения мотора, поэтому его удобнее использовать в своих проектах.

Как подключить моторчик к Arduino

Для занятия нам понадобятся следующие детали:

• плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
• мотор постоянного тока (Motor DC);
• транзистор полевой/биполярный;
• драйвер двигателей L298N;
• провода «папа-папа», «папа-мама».

Перед выбором способа управления двигателем от Arduino Uno r3, уточните на какое напряжение рассчитан ваш моторчик. Если питание требуется более 5 Вольт, то следует использовать транзистор или драйвер. Распиновка транзисторов может отличаться от приведенного примера (следует уточнить распиновку для своего типа). Драйвер L298N позволит не только включать мотор, но и изменять направление вращения.

Скетч. Подключение мотора напрямую

Подключение мотора к Ардуино напрямую — самый простой вариант включения вентилятора на Arduino или машинки. Команда для включения двигателя не отличается, от команды при подключении светодиода к микроконтроллеру. Функция digitalWrite включает/выключает подачу напряжения на цифровой порт, к которому подключен двигатель постоянного тока. Соберите схему и загрузите следующую программу.

void setup() {
   pinMode(12, OUTPUT); // объявляем пин 12 как выход
}

void loop() {
   digitalWrite(12, HIGH); // включаем мотор

   delay(1000); // ждем 1 секунду

   digitalWrite(12, LOW); // выключаем мотор

   delay(1000); // ждем 1 секунду
}

Пояснения к коду:

1. для подключения мотора без драйвера можно использовать любой порт;
2. если двигатель не включается, то, возможно, не хватает силы тока на цифровом выходе, подключите двигатель через транзистор к порту 3,3V или 5V.

Скетч. Подключение мотора через транзистор

Подключение мотора через транзистор к Ардуино потребуется, если двигатель никак не хочет включаться от платы напрямую, то следует использовать порт 5 Вольт на микроконтроллере или внешний источник питания. Транзистор будет играть роль ключа, замыкая/размыкая электрическую цепь. Сам транзистор управляется цифровым портом. Соберите схему, как на картинке и загрузите программу.

void setup() {
   pinMode(13, OUTPUT); // объявляем пин 13 как выход
}

void loop() {
   digitalWrite(13, HIGH); // включаем мотор

   delay(1000); // ждем 1 секунду

   digitalWrite(13, LOW); // выключаем мотор

   delay(1000); // ждем 1 секунду
}

Пояснения к коду:

1. при необходимости можно подключить два мотора к Ардуино;
2. в зависимости от характеристик, двигатель подключается к 3,3 или 5 Вольтам.

Скетч. Подключение мотора через драйвер

Подключение мотора к Ардуино через драйвер L298N или Motor Shield L293D позволит менять направление вращения ротора. Но для использования данных модулей потребуется установить соответствующие библиотеки для Ардуино. В примере мы использовали схему подключения двигателя с помощью модуля L298N. Соберите схему, как на картинке ниже и загрузите следующий скетч с использованием.

// задаем имена для портов
#define IN1 3;
#define IN2 4;
#define IN3 5;
#define IN4 6;

void setup() {
   pinMode(IN1, OUTPUT);
   pinMode(IN2, OUTPUT);
   pinMode(IN3, OUTPUT);
   pinMode(IN4, OUTPUT);
}

void loop() {

   // вращаем моторчики в одну сторону
   digitalWrite(IN3, HIGH);
   digitalWrite(IN4, LOW);
   digitalWrite(IN5, HIGH);
   digitalWrite(IN6, LOW);

   delay(2000); // ждем 2 секунды

   digitalWrite(IN3, LOW);
   digitalWrite(IN4, LOW);
   digitalWrite(IN5, LOW);
   digitalWrite(IN6, LOW);

   delay(1000); // выключаем на 1 секунду

   // вращаем моторчики в обратную сторону
   digitalWrite(IN3, LOW);
   digitalWrite(IN4, HIGH);
   digitalWrite(IN5, LOW);
   digitalWrite(IN6, HIGH);

   delay(2000); // ждем 2 секунды

   digitalWrite(IN3, LOW);
   digitalWrite(IN4, LOW);
   digitalWrite(IN5, LOW);
   digitalWrite(IN6, LOW);

   delay(1000); // выключаем на 1 секунду
}

Пояснения к коду:

1. драйвер двигателей позволяет управлять скоростью и направлением вращения мотора, подробнее читайте в обзоре — Подключение драйвера L298N к Arduino;
2. если моторчики не крутятся, подключите к драйверу источник питания 6-12В.