Un contrôleur de moteur à code ouvert pour tous

 


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Il est open source et basé sur le microcontrôleur ATmega32U4, et dispose de pilotes pour deux moteurs à balai CC et un moteur pas à pas. Il reçoit des commandes via des ports USB ou série, ou via le bus I²C.
Pour ceux qui traitent de la robotique, l'un des problèmes à résoudre est la gestion des moteurs utilisés pour la traction, c'est-à-dire: comment alimenter correctement les moteurs nécessaires pour faire avancer votre robot. Si vous travaillez avec Arduino, la première solution est d'utiliser un bouclier. Plusieurs d'entre eux peuvent être trouvés disponibles à la vente, parmi les plus simples qui permettent de contrôler séparément les deux petits moteurs à courant continu, aux plus avancés qui sont capables de mesurer le dessin actuel ainsi. Indépendamment du fabricant, les blinds sont tous basés sur l'utilisation d'un pilote d'alimentation (habituellement le L298), qui est directement interconnecté aux sorties PWM d'Arduino et entouré par quelques autres composants. Certes, l'utilisation d'un bouclier est une solution valable, mais nous devons utiliser au moins quatre sorties Arduino: habituellement deux pour ajuster la vitesse et deux pour la direction. Si, d'autre part, vous utilisez un microcontrôleur générique, ou une puce autonome Atmel, ou un tableau différent d'Arduino, les choses sont un peu plus compliquées, car sur le marché, il est difficile de trouver des pilotes avec un plus grand nombre Interface flexible, et le prix commence à augmenter rapidement. Si vous avez alors besoin de commander deux moteurs, les choses sont très compliquées, même pour ceux qui utilisent un tableau Arduino, car des problèmes surviennent à la fois sur le matériel et sur le point de vue de la programmation de l'appareil.

 Pour répondre aux besoins de ceux qui veulent gérer de petits moteurs à courant continu et avoir des logiques programmables, nous avons pensé à concevoir notre propre pilote, pour permettre une flexibilité opérationnelle élevée et surtout, qu'il soit open source, afin de permettre à quiconque de s'adapter À ses propres besoins.

Le nom que nous lui avons donné est significatif de la philosophie du projet: OpenMotorControl, que nous avons raccourci dans OMC21, avec 21 indiquant le nombre de canaux (deux dans ce cas) et le courant étant géré pour chaque canal (1A).

Comme nous le verrons, il s'agit d'un circuit autonome qui peut être piloté par diverses logiques, dotées d'une interface de communication prenant en compte différents protocoles de communication et adaptée aux besoins les plus différents.


 Schéma

En règle générale, pour créer un contrôleur pour les moteurs à courant continu, les personnes s'appuient sur le pont dit H, c'est-à-dire un circuit formé par quatre transistors dans une connexion de pont et capable de commander la vitesse et la direction du moteur au moyen de Les impulsions PWM sont fournies et la polarité est inversée à la sortie.

Un tel conducteur peut être trouvé sous une forme monolithique dans divers circuits intégrés; Seulement dans des cas particuliers, comme cela se passait sur le panneau de contrôle Openwheels (un projet de véhicule auto-équilibré, publié à partir de l'installation n ° 172), il est logique de concevoir un pilote similaire avec des composants discrets.

1173_Schema

 
Pour notre application, un circuit intégré simple et peu coûteux contenant un pont H sera plus que suffisant, aussi parce qu'il permet de limiter les coûts et la charge. Le circuit intégré que nous avons adopté est signé LV8405 et constitue un pont MOSFET H à haute performance qui met en œuvre une commande de tension et est fourni avec des protections, tant pour la température que pour le courant. Il est vendu avec le paquet SMD SSOP16 et donc il ne peut pas être utilisé directement dans une carte à puce, mais il doit être pris en compte par une PCB dédiée. Même si très petit, il présente des caractéristiques remarquables:

     2 canaux ayant une commande avant / arrière;
     Faible consommation d'énergie;
     Série de MOSFET ayant une faible résistance (0,75 ohm);
     Protections intégrées à basse tension et à surchauffe;
     Quatre modes de fonctionnement (avant / arrière, frein, arrêt);
     Courant de sortie maximum: 1,4A;
     Courant de sortie (en pire): 2,5 A.