Manual Técnico Módulo Ponte H 5A

Transcrição

1 Manual Técnico Módulo Ponte H 5A

2 Introdução Módulo de Ponte H 5A para controlar um motores DC de grande porte. Com este módulo é possível controlar o sentido de rotação de motores DC de 5 a 8 Ampères. Também é possível lidar com correntes de pico de 15 Ampères. Os transistores Darlington TIP102/107 são robustos o suficiente para lidar com tensões contínuas (DC) de até 100 Volts e correntes de coletor até 8 Ampères. Este módulo também conta com dois dissipadores de calor capazes de dissipar 60W de potência. Simples operação, acionando o motor no sentido Direto (FWD) e Reverso (REV), com um pino extra de Ativação (ENA), possibilitando desativar o motor, parando suavemente. Totalmente compatível com Arduino e outros microcontroladores do padrão TTL de tensão. Características Alimentação de 12V DC; Corrente recomendada de 5A; Corrente máxima de 8A; Corrente de pico (pulso) 15A; Potência dissipada de 60W; Dimensões reduzidas da placa: 78mm x 55mm x 35mm; Furação para fixação; Dissipador de calor.

3 Apresentação dos Conectores Conector do Motor Alimentação 12V Conector do Microcontrolador FWD Pino de rotação direta ENA Pino de ativação REV Pino de rotação reversa

4 Descrição dos Conectores Conector do Motor Onde o motor deve ser ligado. O sentido que o motor girará quando acionado o pino FWD ou REV depende da ordem de ligação dos fios. Conector de Alimentação 12V Ligar uma bateria ou fonte de alimentação 12V DC (corrente contínua), sendo o positivo no pino indicado 12V e o negativo no pino indicado GND. Conector do Microcontrolador Ligar nas portas digitais do microcontrolador. O consumo dessas portas não passará de 20mA. Além disso as portas do microcontrolador estão protegidas pelos optoacopladores. No Conector do Microcontrolador temos 3 pinos: FWD, REV e ENA. Os dois primeiros determinam a direção que o motor girará. Eles devem ter estados lógicos diferentes para que o motor gire. O último pino, ENA, é o de ativação, que quando colocado em estado lógico alto, ativa a ponte h e faz o motor girar no sentido configurado pelos pinos FWD e REV.

5 Funcionamento da Ponte H Os pinos FWD, REV e ENA são a interface entre a Ponte H e o microcontrolador. Repare que não existe pino terra (GND). Ao conectar estes pinos em um Arduino, por exemplo, combinações de sinais lógicos altos e baixos (uns e zeros) nos pinos alternam a ligação entre dois pares de transistores. A tabela abaixo lista as possíveis combinações de entrada. FWD REV ENA Descrição Configura a ponte no sentido direto, mas o motor não gira, pois o pino de ativação está em estado lógico baixo Ativa a configuração da ponte no sentido direto. Um pulso PWM pode ser utilizado no pino ENA para controlar a velocidade do motor Configura um curto-circuito na ponte. Este é um modo de freiar o motor, mas como o ENA não está ativo, nessa configuração o motor apenas não recebe mais corrente, parando suavemente Ativa o modo de freio. Agora sim com o pino ENA ativo, o curtocircuito da ponte entra em efeito e o motor pára de forma abrupta. Um pulso PWM pode ser usado no pino ENA para suavizar o freio do motor Configura a ponte no sentido reverso, mas o motor não gira, pois o pino de ativação está em estado lógico baixo Ativa a configuração da ponte no sentido reverso. Um pulso PWM pode ser utilizado no pino ENA para controlar a velocidade do motor Desliga totalmente qualquer alimentação que possa passar pelo motor Apesar do pino ENA ser ativado, nesse modo também não há alimentação nenhuma passando pelo motor. Estas configurações acima funcionam porque os pinos de entrada se tornam uma conexão ao terra (GND) quando estão no estado lógico baixo (zero volts). Por isso para que o motor funcione, os pinos FWD e REV precisam estar em estados opostos.

6 Programação do Arduino A programação abaixo é baseada nas conexões sugeridas na tabela do Funcionamento da Ponte H deste documento. É apenas um exemplo de acionamento baseado nos estados possíveis de configuração dos pinos de entrada. int pinena = 7; int pinfwd = 6; int pinrev = 5; void setup() { // configurando os pinos como saida, // para que eles possam fornecer corrente // quando em estado logico alto pinmode(pinena, OUTPUT); pinmode(pinfwd, OUTPUT); pinmode(pinrev, OUTPUT); } void loop() { // 1, 0, 0 // motor em sentido direto, mas desativado digitalwrite(pinfwd, HIGH); digitalwrite(pinrev, LOW); digitalwrite(pinena, LOW); // espera 1 segundo delay(1000); // 1, 0, 1 // ativa o motor em sentido direto digitalwrite(pinena, HIGH); // espera 5 segundos delay(5000); // 1, 1, 0 // ponte em curto-circuito, mas desativada digitalwrite(pinfwd, HIGH); digitalwrite(pinrev, HIGH); digitalwrite(pinena, LOW); // 1, 1, 1 // ativa o freio do motor digitalwrite(pinena, HIGH); // espera 1 segundo delay(1000); // 0, 1, 0 // motor em sentido reverso, mas desativado digitalwrite(pinfwd, LOW); digitalwrite(pinrev, HIGH);

7 digitalwrite(pinena, LOW); // espera 1 segundo delay(1000); // 0, 1, 1 // ativa o motor em sentido reverso digitalwrite(pinena, HIGH); // espera 5 segundos delay(5000); // 0, 0, 0 // desliga a ponte em todos os sentidos digitalwrite(pinfwd, LOW); digitalwrite(pinrev, LOW); digitalwrite(pinena, LOW); } // 0, 0, 1 // ativa a ponte, mas ainda sem corrente digitalwrite(pinena, HIGH); // espera 1 segundo delay(1000);

8 Esquema Elétrico