Hoe bedien je een lineaire actuator met een Arduino?

Wat is een Arduino?

Arduino is een open source prototypingplatform voor elektronica op basis van flexibele, gebruiksvriendelijke hardware en software. Het is bedoeld voor doe-het-zelfprojecten, artiesten, ontwerpers, hobbyisten en iedereen die geïnteresseerd is in het maken van interactieve projecten. Arduino's zijn microcontrollerborden die alles bevatten wat je nodig hebt om eenvoudig te communiceren met de microcontroller. Een microcontroller is als een minicomputer voor embedded systemen en het type microcontroller dat wordt meegeleverd hangt af van de stijl van Arduino. Arduino varieert van groter Arduino Mega tot de middelgrote Arduino Uno naar de kleinere Arduino Pro Mini. De kaarten van verschillende grootte bieden een toenemend aantal I / O-pinnen en extra functies en de meest populaire van deze kaarten is de Uno. Arduino biedt ook een open source die gratis IDE kan gebruiken om uw microcontrollers te programmeren. De Arduino IDE maakt gebruik van een gemakkelijk te begrijpen programmeertaal en vanwege de populariteit van Arduino, kunt u online veel nuttige voorbeelden vinden om u te helpen bij het coderen voor uw specifieke toepassing. Als dit je eerste Arduino-project is, is het Arduino-kit biedt u alles wat u nodig hebt, van startkabels tot sensoren tot relais en bevat Arduino Uno om u op weg te helpen.

Hoe bedien je een lineaire actuator met een Arduino?

Waarom een ​​Arduino gebruiken om een ​​lineaire actuator te besturen?

Een van de grootste voordelen van het gebruik van een Arduino, of welke microcontroller dan ook, om een lineaire actuator is dat u meer controle heeft over uw lineaire actuator. Met microcontrollers kunt u complexere inputs van sensoren of andere apparaten gebruiken om uw lineaire actuator te besturen. Hiermee kunt u real-time berekeningen uitvoeren om uw actuator in de ideale positie te positioneren of timers implementeren om positiewijzigingen van uw actuatoren te automatiseren. Microcontrollers kunnen ook feedback van uw actuatoren opnemen om een ​​nauwkeurigere positie- en snelheidsregeling te bieden en om meer dan één actuator tegelijk te besturen. Simpel gezegd, microcontrollers bieden u meer controle en flexibiliteit en met het gebruiksvriendelijke ontwerp en de brede populariteit van Arduino is de extra complexiteit minimaal.

Een lineaire actuator besturen met een Arduino

U zult uw lineaire actuator niet rechtstreeks kunnen koppelen aan een Arduino zoals u kunt met een schakelaar, aangezien de bedrijfsspanning van de Arduino slechts 5V is en zeer kleine stroomlimieten heeft. U hebt een tussencomponent nodig om de lineaire actuator te besturen, wat kan worden gedaan met behulp van relais of een motoraandrijving.

Relais

Zoals besproken hier, relais zijn elektromagnetische schakelaars die worden bestuurd door het activeren en deactiveren van een spoel om de schakelaar te openen en te sluiten. De Arduino kan worden gebruikt om het relais te besturen door de spoel te activeren en te deactiveren met behulp van één I / O-pin. Afhankelijk van het type relais dat je gebruikt, zal veranderen hoeveel controle je hebt over je lineaire actuator, maar de interface met de Arduino is vrij eenvoudig, bekrachtig de spoel gewoon met een I / O-pin. U moet ervoor zorgen dat de nominale spanning van de spoel rond de bedrijfsspanning van de Arduino (5V) ligt, anders kan de Arduino de spoel niet voldoende bekrachtigen om de schakelaar te sluiten.

SPDT-relais bestuurd met een Arduino

Hierboven ziet u een voorbeeld van een Arduino-interface met een configuratie met twee SPDT-relais. In deze configuratie, die hier wordt beschreven, worden de twee relais gebruikt om de polariteit van de spanning naar de lineaire actuator om te draaien en om de stroom naar de actuator los te koppelen. In het onderstaande codevoorbeeld zal de Arduino het bovenste relais bekrachtigen om de actuator 2 seconden te verlengen door pin 7 op laag te zetten, en vervolgens de actuator 2 seconden stoppen door het bovenste relais te deactiveren door beide pinnen op hoog te zetten. Om de actuator in te trekken, activeert de Arduino het tweede relais gedurende 2 seconden door pin 8 op laag te zetten, en vervolgens de actuator gedurende 2 seconden te stoppen door alle pinnen opnieuw op hoog in te stellen. Omdat deze code zich in het lusgedeelte van het programma bevindt, blijft de Arduino deze code keer op keer herhalen. U kunt natuurlijk een elegantere coderingsoplossing voor uw toepassing implementeren, maar als u op zoek bent naar nog meer controle, wilt u een motorstuurprogramma gebruiken.

https://gist.github.com/OMikeGray/6bf644b6cda85bfe8c898ccd44ec6d78

Motor bestuurder

EEN Motor bestuurder is een geïntegreerd circuitontwerp dat specifiek is bedoeld om DC-motoren aan te sturen, die lineaire DC-actuatoren aandrijven. Motorbestuurders maken gewoonlijk gebruik van een H-brug om zowel richting- als snelheidsregeling mogelijk te maken. Hoe u uw Arduino precies op uw motordriver aansluit, hangt af van de exacte motordriver, maar hiervoor zijn minimaal twee I / O-pinnen nodig en een daarvan is een PWM-signaal. PWM of pulsbreedtemodulatie is een methode om een ​​signaal te variëren tussen aan en uit waarden om effectief een lagere dan de bedrijfsspanning te leveren. De motorrijder kan dit signaal vervolgens gebruiken om het toerental aan te passen waarmee de motor loopt.

Arduino Besturen van een motorstuurprogramma 

Hierboven ziet u een voorbeeld van onze Hoge stroom gelijkstroommotoraandrijving gekoppeld aan een Arduino. Voor deze motordriver moet u twee PWM-signalen verzenden, één om de actuator uit te schuiven en de andere om in te trekken. De PWM wordt gegeven als een byte zonder teken, wat betekent dat deze varieert van 0, geen spanning, tot 255, max. Spanning (5V), wat evenredig is met de snelheid van de motor. Omdat PWM geen binaire waarde is, moeten we de PWM-pinnen van de Arduino gebruiken en de analoge schrijffunctie gebruiken, zoals te zien is in het onderstaande voorbeeld. PWM-pinnen worden op de Arduino aangegeven met een ~ of eenvoudigweg aangeduid als PWM-pinnen.

https://gist.github.com/OMikeGray/c4e0196704a4d62db5507ad8297708f4

In het bovenstaande codevoorbeeld zal de Arduino de actuator gedurende twee seconden op volle snelheid verlengen door de motordriver de volledige 5V uit pin 10 naar de LPWM-pin op de motordriver te sturen. Vervolgens stopt de Arduino de actuator door geen signaal naar een van de ingangspennen van de motoraandrijving te sturen. De Arduino trekt vervolgens de actuator op halve snelheid terug door het signaal van de motoraandrijving te sturen dat half aan en half uit is van pin 11 naar RPWM-pin op de motordriver. Dan stopt de aandrijving weer. Omdat deze code zich in het lusgedeelte van het programma bevindt, blijft de Arduino deze code keer op keer herhalen. Nogmaals, u zou een elegantere coderingsoplossing kunnen implementeren die bij uw toepassing past, vooral als u ingangen toevoegt om uw actuator te besturen. 

Inputs toevoegen

Zodra u uw actuator met een Arduino kunt bedienen, kunt u ingangen in de Arduino implementeren voor meer automatisering en controle. Deze invoer kan zijn schakelaars, een breed scala aan sensoren, of zelfs feedback van de actuator zelf. Aangezien er een breed scala aan invoeropties is, zal de implementatie ervan variëren, maar er zijn een paar algemene punten die u moet weten. Als de ingang een binaire ingang biedt, zoals een schakelaar, dan wil je gebruik maken van de digitale pinnen op de Arduino, die op het bord of in het gegevensblad worden gelabeld, en gebruik maken van de functie digitalRead () in de Arduino IDE. Als uw invoerapparaat een analoog signaal levert, moet u gebruik maken van de analoge pinnen, die op het bord of in het gegevensblad worden gelabeld, en gebruik maken van de functie AnalogRead ().


 

product-sidebar product-sidebar product-sidebar product-sidebar
Tags:

Share this article

Uitgelichte producten

Klassieke staaf lineaire actuatoren
Klassieke staaf lineaire actuatoren In Stock
From $109.99USD
water resistant IP66 Premium Linear Actuator
Premium lineaire actuatoren In Stock
$129.99USD
TVL-170 Pop-up tv-lift aan achterzijde
TVL-170 Pop-up tv-lift aan achterzijde In Stock
On Sale From $590.00USD

Hulp nodig bij het vinden van de juiste actuator?

Wij precisie engineer en vervaardiging van onze producten, zodat u directe fabrikanten prijzen. Wij bieden dezelfde dag verzending en deskundige klantenondersteuning. Probeer onze Actuator Calculator te gebruiken om hulp te krijgen bij het kiezen van de juiste actuator voor uw toepassing.