Pages are not fully translated for the English language.

Latest posts

H-můstek

h-bridge

H-můstek je důležité ,,zařízení" pokud chcete spínat součástky s různým napětím, většími proudy či větší indukčností. Já je používám především pro řízení motorů. Existuje více způsobů, jak řídit motory. Hezká prezentace na toto téma se nachází na stránkách eurobot.cz (odkaz na prezentaci). Já jsem si zvolil řízení s PWM (pulzně šířkovou modulací), která umožňuje rychlým střídavým zapínáním a vypínáním motoru řídit jeho otáčky.

Pokud PWM používat nechcete, přiveďte na řídící piny (enable) trvalou jedničku z napájení +5V.

Oživení obvodu je jednoduché - na pin E přiveďte výstup Arduina z PWM pinu (popř. trvalou log. 1), na I1 a I2 stačí použít běžné výstupní piny. Pokud na pin +5V přivádíte jiný zdroj napětí, než vyvedený z Arduina, propojte zem tohoto zdroje s zemí Arduina. Právě z těchto důvodů je ve schématech jeden pin na zemi navíc. Pokud tak neučiníte, obvod nebude fungovat.

Dejte si pozor, ať koupíte obvod L293D s D na konci. Tento obvod má v sobě integrované ochranné diody, které svádí napěťové špičky, které vznikají na indukčnosti. Pokud už holt jste si koupili L293, je nutné přidat 4 ochranné diody paralelně ke každému z motorů. Zapojení diod naleznete například v datasheetu k silnějšímu bráškovi L298.

Pokud budete chtít řídit moroty s vyšším napětím a proudem, princip bude vždy stejný, tedy budete provádět jednoduché (základní) řízení, bez žádné zpětné vazby (např. PID regulace). V domácí kutilské praxi jsem nikdy zpětnovazební člen nepotřeboval. Používám motory na 5V, protože mám jedno napětí a při napájení z baterií stačí 4 běžné tužkové NiMH akumulátory. Z obdobného důvodu používám můstek založená na L293D - má omezení výstupního proudu a baterie mi tak déle vydrží. Cenou za tato omezení je samozřejmě nižší možný výkon motorů.

A jak to vlastně funguje

Řízení probíhá pomocí čtyř tranzistorů. Na každý kontakt motoru jsou dva. Tyto dva tranzistory musí mít opačnou logickou úroveň, aby se nespálily. Proto do druhého tranzistoru této dvojice přivádíme negovaný vstupní signál prvního. Tím nám zůstane pro každou stranu jeden řídící signál. Otáčení motoru je pak dáno jejich kombinací: 00 = neutrál, 01 = vpřed, 10 = vzad, 11 = brzda.

Řízení otáček spočívá v předřazení dalšího spínače před tyto signály -signál E (enable). Ten říká, jestli motor vůbec ovládáme, či nikoliv. To se udělá pomocí logického hradla AND.

Integrovaný obvod 293D v sobě veškerou tuto logiku zapouzdřuje. Navíc přidává ochranné diody. Proto je vhodný pro první jednoduchá zapojení. To, čeho se na oplátku vzdáváme, je nižší spínané napětí(5-16V) a nižší spínaný proud (0.5A na jeden motor). Avšak na běžné motůrky toto bohatě stačí.

Zapojení

Zapojení je velmi jednoduché, obvod se skládá z 1 integrovaného obvodu a 10 kondenzátorů:

  • IO1: L293D (uložen v patici 2x8)
  • C1, C4, C7, C10: 100n (keramický)
  • C2, C2: 100M (elektrolyt 100mikro)
  • C5, C6, C8, C9: 47n (keramický)
  • patice 2x8 (16dip)
  • konektory do dps (se zámkem + klasická lišta)

Pictures, schemes, videos

Click the image to show it in higher resolution
Realizace dvojice h-můstků
Schéma, varianta A
Schéma, varianta B

Source codes

Click the label to show the source code
HBridge.brd: eagle board
HBridge2.brd: eagle board, verze B

Back to Arduino.