Создание нескольких силовых элементов для управления Arduino.

Я новичок в мире Arduino, но имею хорошие навыки работы с компьютерами и программным обеспечением (я инженер-программист), но до сих пор у меня была возможность создать лишь несколько простых успешных проектов. игровые проекты.

Я решил приступить к довольно амбициозному проекту: построить для моего сына на Рождество автомобиль с батарейным питанием и попытаться собрать все части воедино.

Неотъемлемой частью этого плана является разработка того, что я называю парой «силовых элементов», которые представляют собой просто аккумуляторный корпус, который имеет:

Обновлено:

  1. Вход от Arduino для управления скоростью/напряжением двигателя.
  2. Входной сигнал от Arduino или переключателя прямого и обратного направления для управления направлением полярности (заставляя двигатель вращаться вперед или назад)
  3. Имеет выход для питания двигателя: 20 В, ток около 1–1,5 А.
  4. Имеет выход для питания 9 светодиодных фонарей по 12 В общей мощностью около 50 Вт (светодиодные фонари будут управляться Arduino за пределами блока питания, поскольку их несколько).

Я составил схему, которая работает с компонентами, которые я купил, чтобы помочь собрать систему, и мне интересно, не упускаю ли я что-нибудь критическое или нет?

Информацию об аккумуляторе, который я использую, можно найти здесь: Разбор литий-ионного аккумулятора Aldi Xfinity 20 В.

Более конкретно:

  • Есть ли какие-либо ошибки с кабелями? Я предполагаю, что в цепи постоянного тока дополнительное заземление не требуется.
  • Кабели какого сечения мне понадобятся для удовлетворения моих потребностей в электропитании?
  • Смогу ли я управлять переключателем обратной полярности непосредственно с Arduino? Поскольку я хотел бы также активировать звуковой сигнал при переключении в реверсивный режим. Имейте в виду, что Arduino потребуется управлять 2–4 силовыми элементами.
  • Я предполагаю, что для управления потенциометром с помощью Arduino мне потребуется использовать распределительные коробки между Arduino и силовыми элементами, чтобы распределить сигнал по каждому силовому элементу. Будет ли это лучшим способом сделать это?
  • Литий-ионная батарея также имеет выходной контакт T. Я предполагаю, что это мониторинг температуры. Есть ли способ использовать этот вход в Arduino для мониторинга безопасности?
  • Я думал о том, чтобы разделить нагрузку освещения между двумя блоками питания. Будет ли это рекомендовано/возможно? (левый блок питания будет питать левые боковые светодиоды, а правый блок питания будет питать светодиоды правых ячеек, за исключением того, что они оба питают центральный светодиод).
  • Существуют ли какие-либо дополнительные меры предосторожности, которые мне следует соблюдать, особенно при работе с литий-ионным аккумулятором, т.е. Предохранитель и т. д.?

Я планирую сделать 2 таких силовых элемента для установки в машину (каждый приводит в действие свой собственный двигатель) (с возможностью добавить еще 2 в дальнейшем).

Буду очень признателен за ваш отзыв (пожалуйста, дайте мне знать, если это не то место, где можно задавать подобные вопросы).

Схема силового элемента

, 👍1

Обсуждение

Я не понимаю, что вы пытаетесь показать проводами. У вас есть слияние строк = и -. Что это должно означать? И этот вопрос, вероятно, будет помечен как не вопрос «Arduino», поскольку он касается вещей, а не непосредственно плат Arduino или кода, который на них работает. Я думаю, что на форумах по электротехнике им нужны такие вопросы. Но пока он здесь, я постараюсь дать вам ответ. Во-первых, на мосфете нет защитного диода. Я думаю, вам нужно нарисовать отрицательные пути схемы. Это действительно не имеет смысла., @Rudy

Каждая плата контроллера/регулятора имеет вход + и -, объединение — это просто способ, которым его представляет Visio, они никогда не объединяются, кроме как на платах., @MikeDub

Вы показываете, как они сливаются, а затем подключаются к мосфету. И это бессмысленно. Если вы хотите знать, что-то не так, вам нужно четко показать, как подключена схема. Я занимаюсь разработкой электроники и зарабатываю на жизнь. 30+ год. То, что вы показали, — это то, с чем никто не может работать., @Rudy

Пожалуй, начнем с досок. Затем нарисуйте провода, показывающие соединения с клеммными колодками/разъемами на этих платах. Используйте один цвет для + и один для -. (красный и черный — мои любимые), @Rudy

Обновил схематическое изображение, надеюсь, стало более понятно. Красный — положительный, черный — отрицательный (земля), а синий — провод данных от контроллера. Имеет ли это смысл ?, @MikeDub

У вас есть конкретный вопрос, чтобы он соответствовал стилю вопросов и ответов на этом сайте?, @chrisl

Соединения входа регулятора (вверху справа) перепутаны, просто ошибка в чертеже, я уверен, что вы подключили его правильно. Все выглядит нормально, но мне нужна ссылка на плату ШИМ. Я не знаю, что такое клеммная колодка слева. В настоящее время не используется. IN, Out, но за что не знаю., @Rudy

Я обновил вопрос и схему, добавив более подробную информацию и конкретные вопросы. Смело пишите ответ :), @MikeDub


1 ответ


Лучший ответ:

2

ОК. Теперь выглядит намного лучше. И я вижу одну проблему. Похоже, что обычный способ регулирования скорости – это кастрюля. Переменное напряжение на входе в зависимости от вращения. Бюджетные конструкции Arduino имеют аналоговый выход, но на самом деле он не является аналоговым. Это сигнал переменной ширины импульса, который обеспечивает процент включения между 0 В и положительным напряжением питания ЦП. Платы не имеют настоящего цифро-аналогового преобразователя. (возможно, некоторые платы более высокого класса, но не платы на базе процессора Uno.

Это все еще может работать, но вам необходимо интегрировать импульсный выход и создать настоящее аналоговое выходное напряжение. Резистор на выходе, подключенный к конденсатору на землю, будет выполнять интегрирование и фильтрацию импульсов.

Для получения более подробной информации см. http://www.ontrak.net/pwm.htm.

Проблема, с которой вы можете столкнуться, заключается в большой нагрузке на конденсатор со стороны входной цепи потенциометра. Без более подробной информации о модуле я не мог бы сказать. Сигнал можно буферизовать с помощью усилителя, но это усложняет задачу. Хотя это все равно возможно.

Или вы можете добавить к плате Arduino настоящий цифро-аналоговый преобразователь. Я бы предпочел это вместо добавления буферного усилителя, если простая RC-цепь не была достаточно хороша.

У вас есть ссылка на эту доску?

На изображении связанного модуля скорости. Для генерации сигнала ШИМ используется операционный усилитель LM324. Я быстро посмотрел и нашел типичную схему.

http://www.pcsilencioso.com/cpemma/graphics/erg_pwm_sch.gif< /п>

Типичное, но не точное. Это во многом соответствует моим ожиданиям. И если вы выполнили только фильтрацию RC, это может сработать. Вход операционного усилителя не будет слишком сильно нагружать конденсатор. Меня беспокоит то, что максимум 5 Вольт от Arduino может быть недостаточно высоким, чтобы включить двигатель на максимальное значение.

,

Контроллер двигателя постоянного тока: https://www.banggood.com/PWM-DC-Motor-Speed-Switch-Controller-Control-Reversible-Regulator-p-912617.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN, @MikeDub

Регулятор напряжения: https://www.banggood.com/LM2596-DC-DC-Voltage-Regulator-Adjustable-Step-Down-Power-Supply-Module-With-Display-p-1005123.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN, @MikeDub

Я обновил ответ., @Rudy