Free Joomla Templates by FatCow Coupon

Arduino Project 09: "Motorized Pinwheel"

Hoofdcategorie: ROOT Categorie: Robotica Gepubliceerd: woensdag 25 september 2019
Ster inactiefSter inactiefSter inactiefSter inactiefSter inactief
 

De motorized Pinwheel is dus niets anders dan een DC-elektromotor die via de Arduino aan of uit wordt gezet met een drukknopje.

Niveau

:

Mavo 2/3/4, Havo 2/3, VWO 2/3
Havo 4/5, VWO 3/4
VWO 5/6

Doel

:

Hoe bestuur je een DC-motor met een Arduino

Nodig

:

  • 1x Arduino
  • 1x breadboard
  • 1x DC-elektromotor
  • 1x MOSFET-transistor met opschrift IRF520 Y71K AR
  • 1 x Switch
  • 1 x 10-kilohm resistor
  • 1 x Diode (1N4007)
  • 1 x 9-volt batterij
  • 1 x Batterij aansluiting
  • 1 x Motor wheel & 1 x Colorful wheel (Optional)
  • 8 x Jumper wires

Links

:

 

 

windmolenLaat je niet misleiden door het woord "pinwheel". Een pinwheel is een windmolentje. Echter, deze windmolen wordt niet door wind, maar door een DC-elektromotor aangedreven. 

Geheel zelfstandig een oplossing bedenken om met een Arduino een DC-motor aan te sturen is een stap die veel te groot is voor een beginner (zoals ik). Je zult toch moeten gaan googlelen om uiteindelijk de oplossing die een ander heeft gevonden te kopiëren. Daar is niks mis mee. Maar uiteindelijk ook te begrijpen wat je kopieert, kun je onderstaand stappenplan volgen.

Een DC-elektromotor gebruikt teveel stroom voor je Arduino. Je kunt deze motor dus niet rechtstreeks door je Arduino laten aandrijven. De stroom benodigd om de DC-motor te laten draaien, komt derhalve van extern: van een blokbatterij. Je kunt de DC-motor wel met je Arduino aan- en uit zetten. Daartoe gebruik je de MOSFET-transistor.

Een DC-motor die op volle toeren draait, maar dan wordt uitgeschakeld, is niet meteen zijn snelheid kwijt. Net als een ventilator die je uitschakelt: die draait nog wel even door. Zo'n doordraaiende DC-motor gaat functioneren als een dynamo. Dat wil zeggen: hij gaat stroom/spanning maken. Die stroom kan schade berokkenen. Maar ook daar zijn oplossingen voor. 

Stap 1: verkenning van de componenten

  • zoek op internet uit hoe een MOSFET werkt
  • kun je WEL of NIET met een MOSFET de stroom/spanning naar de motor variëren?
  • teken een elektrisch schema waarin een DC-motor aan en uit wordt geschakeld via een MOSFET (bestudeer  daarbij https://components101.com/sites/default/files/component_pin/IRF520-Pinout.png)
  • "Tegenspanning": een DC-motor kan tegenspanning genereren. Zoek op internet uit...
    • wat tegenspanning (back voltage) is.
    • waarom tegenspanning (back voltage) schade kan geven aan de voeding en
    • hoe je deze schade kunt voorkomen
    • verwerk deze oplossing in je electrisch schema

Stap 2: zoek op internet een programma voor het aan- en uitschakelen van DC-motor

  • Copy/paste dat programma naar Aruino op je pc.
  • Plaats/verbind de DC-motor, de batterij, de Mosfet, en de schakelaar verbindingsloos op je breadboard
  • Print het circuit van https://philectron.github.io/arduino/2016/08/13/arduino-projects-book-project-09/ op papier
  • Bouw je circuit op volgens je papier 
  • Plaats de weerstand van 10kΩ, de diode op je breadboard en turf deze af op het papier
  • Bouw draadje voor draadje en turf op je papier draadje voor draadje af dat je hebt aangesloten
  • Upload het programma naar Arduino op je PC.
  • Kijk of het werkt.
  • Werkt het niet, verwerk dan in je programma meteen onder de regel "digitalWrite(MOTOR_PIN, HIGH);"   "digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);". Hiermee kun je testen of de button werkt.

 

 Stap 3 (alleen als je je net als ik afvraagd waarom bij poort 9 een ˜ staat en of het toeval is dat we juist deze poort gebruiken).

  • Waarom sluit je een DC-motor (gelijkspanningsmotor) aan op poort 9˜  ? 
  • Probeer of je motor ook draait als je op je breadboard en in je programma poort 9 vervangt door bijvoorbeeld poort 8 of 13 of 4.
  • Waarvoor staat het symbool ˜ bij poort 3, 5, 6, 9, 10 en 11?

 

 


Hits: 953

Doel

Physicsexperiments.org wil docenten, TOA's en leerlingen natuurkunde inspireren. Physicsexperiments.org is een verzameling Natuur­kunde Experimenten. Elk experiment, simpel of gecompliceerd, verdient aandacht.

Vind je mijn initiatief positief en heb je een suggesties? Graag!!! Ik sta altijd open voor nieuwe ideeën, voor verbeteringen en aanvullingen.

Je collega-TOA Lennart

 

VERANTWOORDING/DISCLAIMER:

Het is altijd uw eigen verantwoordelijkheid om veilig te werken en om risico's in te schatten. De maker van physicsexperiments kan niet aansprakelijk worden gesteld voor fouten op de website die kunnen leiden tot ongelukken.