2015年2月22日 星期日

馬達-總論

馬達-總論

開放式硬體(Arduino)在使用圖形化程式(S4A、MBLOCK)控制時,教學上最常用上面四種:

  1. 連續旋轉伺服機:可以正轉、逆轉、停止,通常用來做車輪、收放線裝置...等。
  2. 方向機(舵機):可以控制0-180度精準的旋轉角度,通常用來做方向舵、裝置舉起放下、移動位置、機器人關節、...等運用,由於是機械裝置,因此轉到指定角度需要時間,寫程式要注意預留等待時間。
  3. 直流馬達(含震動馬達):轉速快、扭力小,可正轉、逆轉、調整輸出功率,但是需要L298N模組配合控制,直接用ARDUINO輸出,可能會因為電流過大造成當機。
  4. 直流減速馬達:轉速慢、扭力大,有點像連續旋轉伺服機,可正轉、逆轉、調整輸出功率,但是需要L298N模組配合控制,直接用ARDUINO輸出,可能會因為電流過大造成當機。
  5. 步進馬達:
  6. 直流、交流大功率馬達:因使用大電壓電流,因此必須使用繼電器來分離大小電迴路,ARDUINO僅提供控制訊號而已。

教學常用馬達型號:

連續旋轉伺服機(線材多以黑紅白為主):GWS-S35/STD、Parallax、DS04-NFC












方向機(舵機)(線材多以棕紅橘為主):SG90、SG92、MG995、GWS-S03TXF STD、FUTABA S3003















直流馬達:就我們自然科做實驗那種小馬達

















圖片取自:http://goods.ruten.com.tw/


直流減速馬達:




















圖片取自:http://big5.made-in-china.com/


震動馬達












片取自:big5.made-in-china.com


控制直流馬達、直流減速馬達、震動馬達用的L298N模組





















使用馬達注意事項:

  1. 依作品需求挑選適用輸出功率及功能的馬達。
  2. 馬達都需要大電流,因此要另外供電,ARDUINO僅供訊號控制及共地連接。
  3. 供電須注意馬達的容忍範圍,切勿超過燒毀馬達,或是電路連接錯誤燒毀ARDUINO。
  4. 上面教學用四種馬達,大部分的供電範圍都在4.8-6V左右,如果超過或不足可使用昇降壓模組,配合廢棄3C變壓器、電池盒、行動電源使用。
  5. 使用1個伺服機馬達時,電腦的USB供應電流量都有500mA,因此ArduinoUNO板子的輸出能力也有700mA,應該直接可用無須外加電源,如擔心穩定性,可於UNO電源插座外加電源供應。使用2個以上伺服機馬達時,因為受限於USB的輸出電流不足,而且即使使用了UNO板子的插座外接電源,仍會因為UNO的輸出電流能力不足而無法使用,必須手工將馬達的電源(紅線)另外不經過UNO而直接接到額外提供的電源,例如電池盒、攜帶型電源、變壓器等。

S4A使用馬達圖解


外接電源注意事項:



四節三號電池盒,裝充電電池時1.2V*4=4.8V,裝鹼性電池時1.5V*4=6V,不管是小顆的SG90或是大顆的S35伺服機都能正常動作,我個人最建議這個組合,尤其是辦研習或學校上課時使用。


兩節18650電池盒,18650電池是遙控飛機在用的,一顆是3.7V,兩顆串在一起是7.7V,因此只能用在大顆的伺服機,如果用在小的SG90可能會有損壞的危險。
行動電源,固定5V輸出,但是要挑至少1A輸出能力,最好有2A,我試過1A可以驅動兩顆SG90和兩顆S35,但是你要把USB線剪開,才能把兩條線(5V,GND)拉出來(沒有現成的線材),我認為比較貴,不適合辦研習,自己用倒是很好用。



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