Подключаем драйвер мотора на чипе VNH2SP30 к Piranha Uno

Общие сведения:

Драйвер на базе чипа VNH2SP30 - используется для управления коллекторным мотором постоянного тока.

Спецификация:

• Напряжение на входе питания мотора Vin: 5,5 ... 16 В;
• Напряжение логики: 5 В;
• Основан на чипе VNH2SP30;
• Тип: Н-мост;
• Ток нагрузки: до 6А без охлаждения, до 14А с охлаждением;
• Максимальный импульсный ток до 30А;
• Защита от обратного тока;
• Возможность считывать ток нагрузи;
  
• Рабочая температура от -40° до 150°;
• Защита от перегрева;
• ШИМ до 20 кГц;
• Размеры, мм: 55,4х28,2х12 (без учёта колодки выводов)

Подключение:

Подключение к Piranha UNO:

Питание:

Выходы драйвера работают только от внешнего источника питания 5,5 - 16 В, который должен подключаться к вводам питания Vin.

Подробнее о драйвере:

Драйвер построен на базе чипа VNH2SP30. что позволяет управлять скоростью движения, направлением подключённых двигателей, а так же считывать ток нагрузки при помощи функции analogRead();

• Управление мотором постоянного тока осуществляется через выводы A2 (ключ А), A3 (ключ В) и 3 (ШИМ). В зависимости от состояния ключей мотор будет вращаться в ту или другую сторону. ШИМ контролирует скорость мотора.
• Направление в функции motorGo() устанавливается подачей логических уровней на ключи A и В: A=LOW, B=HIGH - мотор вращается в одну сторону; A=HIGH, B=LOW - мотор вращается в другую сторону.
• Скорость устанавливается подачей сигнала ШИМ, коэффициент заполнения которого, прямо пропорционален скорости.

Примеры:

Управление мотором:

const uint8_t pwmpin = 3;     // определяем вывод для шим
const uint8_t enpin = A0;     // определяем вывод состояния ключей AB. Ключи открываются, если притянуть к 0.
const uint8_t cspin = A1;     // определяем вывод считывания тока
const uint8_t inApin = A2;    // определяем вывод управления ключом A
const uint8_t inBpin = A3;    // определяем вывод управления ключом В
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(inApin, OUTPUT);    // переводим вывод управления ключом A в режим "выход"
  pinMode(inBpin, OUTPUT);    // переводим вывод управления ключом B в режим "выход"
  pinMode(pwmpin, OUTPUT);    // переводим вывод управления ШИМ в режим выход
  // устанавливаем вращение мотора в одну сторону:
  digitalWrite(inApin, HIGH); 
  digitalWrite(inBpin, LOW); 
  // приращиваем ШИМ от 0 до 255:
  for (int i = 0; i < 256; i++){
    analogWrite(pwmpin, i);   // мотор плавно стартует
    delay(20);
  }
  // уменьшаем ШИМ от 255 до 0:
  for (int i = 255; i >= 0; i--){
    analogWrite(pwmpin, i);   // мотор плавно останавливается
    delay(20);
  }
  analogWrite(pwmpin, 127);   // устанавливаем ШИМ в значение 50%
  // устанавливаем вращение мотора в другую сторону:
  digitalWrite(inApin, LOW);
  digitalWrite(inBpin, HIGH);
  pinMode(enpin, OUTPUT);     // переводим вывод состояния ключей в режим "выход"
  digitalWrite(enpin, LOW);   // запрещаем мотору вращаться
  delay(5000);                // на пять секунд
  pinMode(enpin, INPUT);      // разрешаем мотору вращаться, переводя вывод состояния ключей в режим "вход"
  delay(5000);                // мотор вращается пять секунд
  //выводим значение тока мотора в серийный порт:
  Serial.println(analogRead(cspin));
  delay(5000);                // мотор вращается ещё пять секунд
  //резко останавливаем мотор (мотор в режиме "тормоз"):
  digitalWrite(inApin, HIGH);
  digitalWrite(inBpin, HIGH);
  delay(10000);
  // плавно останавливаем мотор (мотор в режиме "отключен"):
  digitalWrite(inApin, LOW);
  digitalWrite(inBpin, LOW);
}

void loop() {
//
}

Управление мотором с функциями motorGo() и motorOff():

#define BRAKEVCC 0                  // определяем значение резкого тормоза
#define CW   1                      // определяем значение вращения по часовой стрелке
#define CCW  2                      // определяем значение вращения против часовой стрелки
#define BRAKEGND 3                  // определяем значение остановки

const uint8_t pwmpin = 3;     // определяем вывод для шим
const uint8_t enpin = A0;     // определяем вывод состояния ключей AB. Ключи открываются, если притянуть к 0.
const uint8_t cspin = A1;     // определяем вывод считывания тока
const uint8_t inApin = A2;    // определяем вывод управления ключом A
const uint8_t inBpin = A3;    // определяем вывод управления ключом В
void setup()
{
  Serial.begin(9600); 
  // переводим выводы управления в режим "выход"
    pinMode(inApin, OUTPUT);     // вывод ключа A
    pinMode(inBpin, OUTPUT);     // выводы ключа B
    pinMode(pwmpin, OUTPUT);     // вывод ШИМ
  // инициируем мотор выключенным
  motorOff();
}

void loop()
{
  motorGo(CW, 32);                   // мотор по часовой стрелке, ШИМ 17,5%
  delay(3000);                       // ждём 3 секунды, моторы вращаются
  Serial.print(analogRead(cspin));   //считываем значение тока
  delay(3000);
// переводим вывод состояния ключей мотора в режим "выход":
  pinMode(enpin, OUTPUT);
// выключаем мотор:   
  digitalWrite(enpin, LOW);
// на три секунды: 
  delay(3000);
// включаем мотор, 
// переводя вывод состояния ключей в режим "вход":             
  pinMode(enpin, INPUT); 
  delay(3000);   
  motorGo(BRAKEVCC, 32);            // останавливаем мотор в режим "тормоз"
  delay(10000);                     // ждём 10 секунд
  motorOff();                       // останавливаем мотор в режим "выключен"
  while(true);                      // скетч не выполняется дальше
}

// функция выключения мотора:
void motorOff()            
{
  digitalWrite(inApin, LOW);
  digitalWrite(inBpin, LOW);
  analogWrite(pwmpin, 0);
}


// функция включения мотора:
void motorGo(uint8_t direct, uint8_t pwm)  
{
// если направление совпадает со значениями направлений:
    if (direct <=3)
    {
// если направление мотора по часовой или плавный стоп,
// устанавливаем соответствующие значения ключа А выбранного мотора:
    if (direct <=1)
      digitalWrite(inApin, HIGH);
    else
      digitalWrite(inApin, LOW);

// если направление мотора по часовой или резкий стоп,
// устанавливаем соответствующие значения ключа B выбранного мотора:
    if ((direct==0)||(direct==2))
      digitalWrite(inBpin, HIGH);
    else
      digitalWrite(inBpin, LOW);
// устанавливаем ШИМ выбранного мотора
    analogWrite(pwmpin, pwm);    
  }
}

Описание функции motorGo():

• Назначение: управление мотором;
• Синтаксис: motorGo();
• Параметры: направление (CW, CCW, BRAKEVCC, BRAKEGND), ШИМ (0-255);
• Возвращаемые значения: void;
• Примечание: направление может быть CW - по часовой стрелке, CCW - против часовой стрелки, BRAKEVCC - остановить мотор с блокировкой, BRAKEGND - остановить мотор без блокировки.
• Пример:

motorGo(CCW, 127); // включаем мотор, против часовой стрелки, скорость 50%

Описание функции motorOff():

• Назначение: остановка мотора
• Синтаксис: motorOff();
• Параметры: нет
  
• Возвращаемые значения: void;
• Примечание: функция так же выставляет значение ШИМ в ноль;
• Пример:

motorOff(); // выключаем мотор

Применение:

• Управление моторами постоянного тока

Ссылки:

• Драйвер мотора
• Коллекторные моторы постоянного тока