Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι κινητήρων Arduino®;

Ο μικροελεγκτής Arduino® μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο πολλών διαφορετικών τύπων κινητήρων. Αν και το ακριβές κύκλωμα ηλεκτρονικού ελέγχου θα διαφέρει ανάλογα με το έργο, κάθε κινητήρας συνδέεται με έναν ακροδέκτη εξόδου στην πλακέτα Arduino®. Ο κώδικας προγραμματισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αλλαγή της ταχύτητας και της κατεύθυνσης ενός συνδεδεμένου κινητήρα ή για την προώθηση ενός κινητήρα σε μια επιλεγμένη θέση. Οι τρεις πιο κοινές ποικιλίες κινητήρων Arduino® είναι συνεχές ρεύμα (DC), stepper και servo.

Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος είναι σχετικά απλός και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλούς σκοπούς. Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος περιέχουν πηνία σύρματος που τοποθετούνται μέσα σε έναν μαγνήτη. Όταν η ηλεκτρική ενέργεια στέλνεται μέσω των πηνίων, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που προκύπτει προκαλεί την περιστροφή ενός άξονα. Πολλοί από τους κινητήρες Arduino® συνεχούς ρεύματος που χρησιμοποιούνται σε αυτά τα έργα περιλαμβάνουν απλά κιβώτια ταχυτήτων, τα οποία παρέχουν μόχλευση για την περιστροφή βαρέων τροχών ή την εκτέλεση άλλων μηχανικών εργασιών.

Οι πολύ μικροί κινητήρες συνεχούς ρεύματος μπορούν να συνδεθούν απευθείας σε έναν ακροδέκτη εξόδου Arduino®, αλλά οι κινητήρες που αντλούν ρεύμα πάνω από 40 milliamps απαιτούν πρόσθετο κύκλωμα ελέγχου. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται συχνά τρανζίστορ. Αυτό επιτρέπει στο Arduino® να χρησιμοποιεί ένα σήμα χαμηλού ρεύματος, το οποίο ενεργοποιεί έναν διακόπτη στερεάς κατάστασης και στέλνει ισχύ υψηλού ρεύματος στον κινητήρα. Σε ορισμένες εφαρμογές όπως η ρομποτική, πολλά τρανζίστορ συνδυάζονται σε μια διάταξη γνωστή ως «γέφυρα H». Μια γέφυρα H επιτρέπει την αντιστροφή της ηλεκτρικής πολικότητας και επιτρέπει στους κινητήρες DC Arduino® να κινούνται προς τα εμπρός ή προς τα πίσω.

Οι βηματικοί κινητήρες Arduino® είναι παρόμοιοι με τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος, αλλά δεν περιστρέφονται συνεχώς. Αντίθετα, η εσωτερική διάταξη των ηλεκτρομαγνητικών πηνίων κάνει έναν βηματικό κινητήρα να προωθεί ή να “βήνει” προς τα εμπρός σε μικρές αυξήσεις. Ως παράδειγμα αυτής της κίνησης, οι δείκτες ενός αναλογικού ρολογιού που λειτουργεί με μπαταρία συχνά οδηγούνται από έναν βηματικό κινητήρα. Οι κινητήρες Arduino® με συνδεδεμένο βηματικό κινητήρα πρέπει να προγραμματιστούν ώστε να εξάγουν μια σειρά παλμών. Κάθε σήμα αναγκάζει τον κινητήρα να «πατήσει» μία φορά.

Οι σερβοκινητήρες διαφέρουν σημαντικά από τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος ή βηματικούς κινητήρες. Αυτός ο κινητήρας έχει ενσωματωμένα γρανάζια και κύκλωμα για τον έλεγχο της θέσης του άξονα με μεγάλη ακρίβεια. Αυτοί οι τύποι κινητήρων Arduino® συνήθως δεν προορίζονται για πλήρη κυκλική περιστροφή, αλλά κινούνται εντός εύρους 90° ή 180°. Οι σερβοκινητήρες απαιτούν και μια σταθερή πηγή ισχύος και ένα σήμα θέσης, το οποίο καθορίζει την ακριβή θέση του άξονα. Οι σερβομηχανισμοί, όπως συχνά αποκαλούνται αυτοί οι κινητήρες, μπορούν συχνά να μετακινούνται από θέση σε θέση με μεγάλη ταχύτητα και ακρίβεια.