Sombrero de conductor de motor de bricolaje raspberry pi

Un Raspberry Pi HAT es una placa complementaria para Raspberry Pi con las mismas dimensiones que Pi. Puede caber directamente en la parte superior de Raspberry Pi y no requiere más conexiones. Hay muchos HAT Raspberry Pi disponibles en el mercado. En este tutorial, vamos a construir un HAT de controlador de motor Raspberry Pi para impulsar motores DC y paso a paso. Este controlador de motor HAT consta de un controlador de motor IC L293D, módulo de pantalla LCD de 16 * 2, cuatro botones y pines adicionales para el módulo SIM800 con un regulador de 3,3 V. Este Raspberry Pi HAT será útil al construir un proyecto robótico.

Aquí, hemos utilizado PCBWay para proporcionar las placas PCB para este proyecto. En las siguientes secciones del artículo, hemos cubierto el procedimiento completo para diseñar, ordenar y ensamblar las placas de PCB para Raspberry pi Motor Driver HAT. También hemos construido Raspberry Pi Hat para LCD 16x2 y Raspberry Pi LoRa HAT en nuestros proyectos anteriores.

Componentes necesarios para el controlador de motor Raspberry Pi HAT

Frambuesa pi
L293D IC
4 × botones pulsadores
Resistencias SMD (1 × 10K, 12 × 1K)
Potenciómetro 1 × 10K
4 × LED SMD
Regulador de voltaje LM317
2 × terminales de tornillo
Módulo LCD 16 * 2

IC del controlador del motor L293D

El L293D es un popular controlador de motor de 16 pines. Como su nombre indica, se utiliza para controlar motores paso a paso unipolares, bipolares, motores de CC o incluso servomotores. Un solo L293D IC puede impulsar dos motores de CC al mismo tiempo. Además, la velocidad y la dirección de estos dos motores se pueden controlar de forma independiente. Este IC viene con dos pines de entrada de energía, es decir, 'Vcc1' y 'Vcc2'. Vcc1 se utiliza para alimentar el circuito lógico interno que debe ser de 5 V, y el pin Vcc2 es para alimentar los motores que pueden ser de 4,5 V a 36 V.

Especificaciones de L293D:

Voltaje del motor Vcc2 (Vs): 4.5V a 36V
Corriente pico máxima del motor: 1.2A
Corriente continua máxima del motor: 600 mA
Voltaje de suministro a Vcc1 (VSS): 4.5V a 7V
Tiempo de transición: 300ns (a 5 V y 24 V)
El apagado térmico automático está disponible

Diagrama de circuito para Raspberry Pi Motor Driver HAT

El diagrama esquemático completo para el controlador de motor L293D con Raspberry Pi se muestra en la imagen que se muestra a continuación. El esquema se dibujó con EasyEDA.

Este HAT consta del controlador de motor IC L293D, módulo de pantalla LCD de 16 * 2 y cuatro botones. También hemos proporcionado pines para el Módulo SIM800 con un regulador de 3.3V diseñado utilizando el regulador Variable LM317 para proyectos futuros. El Raspberry Pi Motor Driver HAT se colocará directamente encima de Raspberry Pi, lo que facilita el control de Robots usando Raspberry Pi.

Fabricación de PCB para Raspberry Pi Motor Driver HAT

Una vez hecho el esquema, podemos proceder a diseñar la PCB. Puede diseñar la PCB utilizando cualquier software de PCB de su elección. Hemos utilizado EasyEDA para fabricar PCB para este proyecto. Puede ver cualquier capa (superior, inferior, seda superior, seda inferior, etc.) del PCB seleccionando la capa en la ventana 'Capas'. Aparte de esto, también se proporciona una vista de modelo 3D de la PCB sobre cómo se vería después de la fabricación. A continuación se muestran las vistas del modelo 3D de la capa superior y la capa inferior de Pi Motor Driver HAT PCB.

El diseño de PCB para el circuito anterior también está disponible para descargar como Gerber desde el enlace que se proporciona a continuación:

Archivo Gerber para Raspberry Pi Motor Driver HAT

Pedido de PCB de PCBWay

Después de finalizar el diseño, puede proceder con el pedido de la PCB:

Paso 1: Ingrese a https://www.pcbway.com/, regístrese si esta es su primera vez. Luego, en la pestaña Prototipo de PCB, ingrese las dimensiones de su PCB, el número de capas y el número de PCB que necesita.

Paso 2: Continúe haciendo clic en el botón 'Cotizar ahora'. Se le llevará a una página donde establecer algunos parámetros adicionales como el tipo de placa, capas, material para PCB, grosor y más. La mayoría de ellos están seleccionados de forma predeterminada, pero si está optando por algún parámetro específico, puede seleccionarlos aquí.

Paso 3: El paso final es cargar el archivo Gerber y proceder con el pago. Para asegurarse de que el proceso sea fluido, PCBWAY verifica si su archivo Gerber es válido antes de proceder con el pago. De esta manera, puede estar seguro de que su PCB es compatible con la fabricación y le llegará según lo comprometido.

Montaje del

Después de unos días, recibimos nuestra PCB en un paquete ordenado y la calidad de la PCB fue buena como siempre. La capa superior y la capa inferior del tablero se muestran a continuación:

Después de asegurarse de que las huellas y las huellas fueran correctas. Procedí a ensamblar la PCB. La imagen aquí muestra cómo se ve la placa completamente soldada.

Configuración de Raspberry Pi

Antes de programar la Raspberry Pi, tenemos que instalar las bibliotecas necesarias. Para eso, primero, actualice el sistema operativo Raspberry Pi usando los siguientes comandos:

Sudo apt-get update Sudo apt-get upgrade

Ahora instale la biblioteca Adafruit_CharLCD para el módulo LCD. Esta biblioteca es para placas LCD Adafruit, pero también funciona con placas LCD de otras marcas.

sudo pip3 instalar Adafruit-CharLCD

Explicación del código del controlador del motor Raspberry Pi

Aquí, en este proyecto, estamos programando la Raspberry Pi para que impulse dos motores de CC en la dirección de avance, retroceso, izquierda y derecha simultáneamente en un intervalo de dos segundos. La dirección de los motores se mostrará en la pantalla LCD. El código completo se proporciona al final del documento. Aquí, explicamos algunas partes importantes del código.

Como de costumbre, inicie el código importando todas las bibliotecas necesarias. El módulo RPi.GPIO se usa para acceder a los pines GPIO usando Python. El tiempo del módulo se utiliza para pausar el programa durante un tiempo predefinido.

importar RPi.GPIO como GPIO importar tiempo importar placa importar Adafruit_CharLCD como LCD

Después de eso, asigne los pines GPIO para el IC del controlador del motor L293D y la pantalla LCD.

lcd_rs = 0 lcd_en = 5 lcd_d4 = 6 Motor1A = 4 Motor1B = 17 Motor1E = 12

Ahora, configure los 6 pines del motor como pines de salida. Los siguientes cuatro son los pines de salida, de los cuales los dos primeros se utilizan para controlar el motor derecho y los dos siguientes para el motor izquierdo. Los siguientes dos pines son los pines de habilitación para motores derecho e izquierdo.

Configuración de GPIO (Motor1A, GPIO.OUT) Configuración de GPIO (Motor1B, GPIO.OUT) Configuración de GPIO (Motor1E, GPIO.OUT) Configuración de GPIO (Motor2A, GPIO.OUT) Configuración de GPIO (Motor2B, GPIO.OUT) Configuración de GPIO (Motor2E, GPIO.OUT)

Dentro del bucle while, mueva los dos motores de CC en la dirección de avance, retroceso, izquierda y derecha simultáneamente en un intervalo de dos segundos.

Salida GPIO (Motor1A, 0) Salida GPIO (Motor1B, 0) Salida GPIO (Motor2A, 1) Salida GPIO (Motor2B, 0) Mensaje lcd ('Izquierda') imprimir ("Izquierda") dormir (2) # Reenviar GPIO.output (Motor1A, 1) GPIO.output (Motor1B, 0) GPIO.output (Motor2A, 1) GPIO.output (Motor2B, 0) lcd.message ('Adelante') print ("Adelante") …… ………………………………

Prueba del HAT del controlador de motor de Raspberry Pi

Una vez que haya terminado de ensamblar la PCB, monte el controlador del motor HAT en Raspberry Pi e inicie el código. Si todo va bien, los motores de CC conectados a Raspberry Pi se moverán en la dirección izquierda, adelante, derecha e inversa simultáneamente cada dos segundos y la dirección del motor se mostrará en la pantalla LCD.

Así es como puede construir su propio L293D Raspberry Pi Motor Driver HAT. El código completo y el video de trabajo del proyecto se dan a continuación. Espero que hayas disfrutado del proyecto y te haya parecido interesante construir el tuyo. Si tiene alguna pregunta, déjela en la sección de comentarios a continuación.