Arduino डीसी मोटर गति और दिशा नियंत्रण रिले और मच्छर का उपयोग कर

इस परियोजना में हम Arduino और दो रिले का उपयोग करके एक 24v उच्च वर्तमान मोटर की दिशा और गति को नियंत्रित करते हैं । डीसी मोटर की दिशा और गति को नियंत्रित करने के लिए सिर्फ दो पुश बटन और पोटेंशियोमीटर में इस सर्किट के लिए कोई पावर स्विच की आवश्यकता नहीं है । एक पुश बटन मोटर दक्षिणावर्त घुमाएगा और अन्य इसे घड़ी की दिशा में घुमाएगा। मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए एक एन-चैनल एमओएसएफईटी आवश्यक है। मोटर की दिशाओं को बदलने के लिए रिले का उपयोग किया जाता है। यह एच-ब्रिज सर्किट से मिलता जुलता है।

आवश्यक घटक:

1. अरुडिनो उनो
2. दो 12v रिले (5v रिले का भी उपयोग किया जा सकता है)
3. दो ट्रांजिस्टर; BC547
4. दो पुशबटन
5. IRF540N
6. 10k रोकनेवाला
7. 24 वोल्ट का स्रोत
8. 10K पोटेंशियोमीटर
9. तीन डायोड 1N4007
10. तारों को जोड़ना

सर्किट आरेख और स्पष्टीकरण:

इस बिडायरेक्शनल मोटर कंट्रोल प्रोजेक्ट का सर्किट आरेख नीचे की छवि में दिखाया गया है। इसके अनुसार कनेक्शन बनाएं:

• बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल से दोनों रिले के सामान्य रूप से बंद टर्मिनल को कनेक्ट करें।
• MOSFET के टर्मिनल को निकालने के लिए दोनों रिले के सामान्य रूप से खुले टर्मिनल को कनेक्ट करें।
• बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल और Arduino UNO के ग्राउंड पिन से MOSFET के स्रोत को कनेक्ट करें।
• अर्डिनो के पीडब्लूएम पिन 6 के गेट टर्मिनल।
• गेट से स्रोत तक 10k रोकनेवाला और स्रोत से नाली तक 1N4007 डायोड कनेक्ट करें।
• रिले के मध्य टर्मिनल के बीच में मोटर कनेक्ट करें।
• दो शेष टर्मिनलों में से, एक Arduino Uno के विन पिन और अन्य ट्रांजिस्टर के कलेक्टर टर्मिनल में जाता है (प्रत्येक रिले के लिए)।
• Arduino के GND पिन के लिए दोनों ट्रांजिस्टर के एमिटर टर्मिनल को कनेक्ट करें।
• Arduino के डिजिटल पिन 2 और 3, पुशबटन के साथ श्रृंखला में प्रत्येक, ट्रांजिस्टर के आधार पर जाता है।
• रिले के पार डायोड कनेक्ट करें जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।
• Potentiometer के अंतिम टर्मिनल को क्रमशः 5v पिन और Arduino के Gnd pin से कनेक्ट करें। और वाइपर टर्मिनल को A0 पिन।
• ** यदि आपके पास दो अलग-अलग 12 वी की बैटरी है तो एक बैटरी के पॉजिटिव टर्मिनल को दूसरी बैटरी के नेगेटिव टर्मिनल से कनेक्ट करें और शेष दो टर्मिनलों को सकारात्मक और नकारात्मक के रूप में उपयोग करें।

ट्रांजिस्टर का उद्देश्य:

Arduino के डिजिटल पिन सामान्य 5v रिले को चालू करने के लिए आवश्यक वर्तमान की मात्रा की आपूर्ति नहीं कर सकते हैं। इसके अलावा हम इस परियोजना में 12v रिले का उपयोग कर रहे हैं। Arduino के विन पिन दोनों रिले के लिए आसानी से इस वर्तमान आपूर्ति नहीं कर सकते। इसलिए ट्रांजिस्टर का उपयोग विनडू के अरुइनो से रिले को प्रवाहित करने के लिए किया जाता है जिसे ट्रांजिस्टर के बेस टर्मिनल से डिजिटल पिन से जुड़े पुश-बटन का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है।

अरुडिनो का उद्देश्य:

• रिले चालू करने के लिए आवश्यक वर्तमान की मात्रा प्रदान करने के लिए।
• ट्रांजिस्टर चालू करना।
• प्रोग्रामिंग का उपयोग करके पोटेंशियोमीटर के साथ डीसी मोटर्स की गति को नियंत्रित करने के लिए। अंत में पूरा Arduino कोड जांचें ।

MOSFET का उद्देश्य:

मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए MOSFET की आवश्यकता होती है। MOSFET को उच्च आवृत्ति वोल्टेज पर चालू और बंद किया जाता है और चूंकि मोटर MOSFET की नाली के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, वोल्टेज का PWM मूल्य मोटर की गति निर्धारित करता है।

वर्तमान गणना:

रिले कॉइल के प्रतिरोध को एक मल्टीमीटर का उपयोग करके मापा जाता है जो कि 400 = ओम होता है

Arduino का विन पिन = 12v देता है

तो वर्तमान को रिले = 12/400 एम्प्स = 30 एमए पर चालू करने की आवश्यकता है

यदि दोनों रिले सक्रिय हैं, तो वर्तमान = 30 * 2 = 60 mA

** Arduino के विन पिन अधिकतम वर्तमान = 200mA की आपूर्ति कर सकते हैं।

इस प्रकार Arduino में कोई वर्तमान समस्या नहीं है।

Arduino के कार्य को नियंत्रित द्वि-दिशात्मक मोटर:

इस 2-वे मोटर कंट्रोल सर्किट का संचालन सरल है। Arduino के दोनों पिन (2, 3) हमेशा उच्च रहेंगे।

जब कोई पुशबटन नहीं दबाया जाता है:

इस मामले में ट्रांजिस्टर के आधार पर कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है, इसलिए ट्रांजिस्टर बंद रहता है (एक खुले स्विच की तरह काम करता है) जिसके कारण कोई भी प्रवाह Arduino के विन पिन से कॉइल को रिले नहीं करता है।

जब एक पुश बटन दबाया जाता है:

इस मामले में कुछ वर्तमान में दबाए गए पुश बटन के माध्यम से ट्रांजिस्टर के आधार पर प्रवाह होता है जो इसे चालू करता है। अब करंट आसानी से इस ट्रांजिस्टर के माध्यम से विन पिन से कॉइल रिले को प्रवाहित करता है जो इस रिले (RELAY A) को चालू करते हैं और इस रिले के स्विच को NO स्थिति में फेंक दिया जाता है। जबकि अन्य रिले (RELAY B) अभी भी NC स्थिति में है। तो वर्तमान में बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल से मोटर के माध्यम से नकारात्मक टर्मिनल तक प्रवाह होता है, रिले ए से रिले बी तक वर्तमान प्रवाह। यह मोटर के दक्षिणावर्त रोटेशन का कारण बनता है ।

जब अन्य पुश बटन दबाया जाता है:

इस बार एक और रिले चालू है। अब करंट आसानी से विन पिन से कॉइल को रिले में ट्रांसिस्टर के माध्यम से प्रवाहित करता है जो इस रिले (RELAY B) को चालू करता है और इस रिले के स्विच को NO स्थिति में फेंक दिया जाता है। जबकि अन्य रिले (RELAY A) NC स्थिति में रहता है। तो वर्तमान में बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल से मोटर के माध्यम से बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल तक प्रवाह होता है। लेकिन इस बार करंट बी से रिले ए तक प्रवाहित होता है। यह मोटर के एंटीलॉकवाइज रोटेशन का कारण बनता है

।

जब दोनों पुश बटन दबाए जाते हैं:

इस स्थिति में दोनों ट्रांजिस्टर के आधार पर धारा प्रवाहित होती है जिसके कारण दोनों ट्रांजिस्टर चालू होते हैं (बंद स्विच की तरह कार्य करते हैं)। और इस प्रकार दोनों रिले अब नो पोजिशन में हैं। इसलिए करंट बैटरी के पॉजिटिव टर्मिनल से मोटर के जरिए नेगेटिव टर्मिनल तक नहीं जाता है और इस तरह यह घूमता नहीं है।

डीसी मोटर की गति को नियंत्रित करना:

MOSFET का गेट Arduino UNO के PWM पिन 6 से जुड़ा है। मोसफेट को उच्च पीडब्लूएम आवृत्ति वोल्टेज पर चालू और बंद किया जाता है और चूंकि मोटर को मोसफेट की नाली के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है, इसलिए वोल्टेज का पीडब्लूएम मान मोटर की गति निर्धारित करता है। अब पोटेंशियोमीटर और गैंड के वाइपर टर्मिनल के बीच वोल्टेज पिन नंबर 6 पर पीडब्लूएम वोल्टेज निर्धारित करता है और जैसा कि वाइपर टर्मिनल घुमाया जाता है, एनालॉग पिन ए 0 पर वोल्टेज मोटर की गति में बदलाव का कारण बनता है।

इस Arduino आधारित द्वि-दिशात्मक मोटर गति और दिशा नियंत्रण का पूरा काम नीचे Arduino कोड के साथ वीडियो में दिखाया गया है ।