4.1 Kleiner Ventilator

In diesem spannenden Projekt werden wir erforschen, wie man einen Motor mit dem L293D steuert.

Der L293D ist ein vielseitiger integrierter Schaltkreis (IC), der häufig für die Motorsteuerung in Elektronik- und Robotikprojekten verwendet wird. Er kann zwei Motoren in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung antreiben, was ihn zu einer beliebten Wahl für Anwendungen macht, die eine präzise Motorsteuerung erfordern.

Am Ende dieses fesselnden Projekts werden Sie ein gründliches Verständnis dafür haben, wie digitale Signale und PWM-Signale effektiv genutzt werden können, um Motoren zu steuern. Dieses wertvolle Wissen wird eine solide Grundlage für Ihre zukünftigen Unternehmungen in der Robotik und Mechatronik sein. Schnallen Sie sich an und machen Sie sich bereit, in die aufregende Welt der Motorsteuerung mit dem L293D einzutauchen!

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein komplettes Set zu kaufen, hier ist der Link:

Name	ARTIKEL IN DIESEM KIT	LINK
ESP32 Starter Kit	320+	ESP32 Starter Kit

Sie können diese auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

KOMPONENTENBESCHREIBUNG	KAUF-LINK
ESP32 WROOM 32E	BUY
ESP32-Kameraerweiterung	-
Steckbrett	BUY
Überbrückungsdrähte	BUY
Gleichstrommotor	BUY
L293D	-

Verfügbare Pins

Hier ist eine Liste der verfügbaren Pins auf dem ESP32-Board für dieses Projekt.

Verfügbare Pins

IO13, IO12, IO14, IO27, IO26, IO25, IO33, IO32, IO15, IO2, IO0, IO4, IO5, IO18, IO19, IO21, IO22, IO23

Schaltplan

Verdrahtung

Bemerkung

Da der Motor einen relativ hohen Strom benötigt, ist es notwendig, zuerst die Batterie einzulegen und dann den Schalter auf dem Erweiterungsboard auf die Position ON zu schieben, um die Batterieversorgung zu aktivieren.

Code

Bemerkung

• Öffnen Sie die Datei 4.1_motor_turn.py, die sich im Pfad esp32-starter-kit-main\micropython\codes befindet, oder kopieren und fügen Sie den Code in Thonny ein. Klicken Sie dann auf „Aktuelles Skript ausführen“ oder drücken Sie F5, um es auszuführen.

• Stellen Sie sicher, dass Sie den Interpreter „MicroPython (ESP32).COMxx“ in der unteren rechten Ecke ausgewählt haben.

import machine
import time

# Create Pin objects representing the motor control pins and set them to output mode
motor1A = machine.Pin(13, machine.Pin.OUT)
motor2A = machine.Pin(14, machine.Pin.OUT)

# Define a function to rotate the motor clockwise
def clockwise():
    motor1A.value(1)
    motor2A.value(0)

# Define a function to rotate the motor anticlockwise
def anticlockwise():
    motor1A.value(0)
    motor2A.value(1)

# Define a function to stop the motor
def stop():
    motor1A.value(0)
    motor2A.value(0)

# Enter an infinite loop

try:
    while True:
        clockwise() # Rotate the motor clockwise
        time.sleep(1) # Pause for 1 second
        anticlockwise() # Rotate the motor anticlockwise
        time.sleep(1)
        stop() # Stop the motor
        time.sleep(2)

except KeyboardInterrupt:
    stop()  # Stop the motor when KeyboardInterrupt is caught

Während der Skriptausführung werden Sie sehen, wie der Motor abwechselnd jede Sekunde im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn dreht.

Mehr erfahren

Zusätzlich zum einfachen Drehen des Motors im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn können Sie auch die Geschwindigkeit der Motorrotation steuern, indem Sie die Pulsbreitenmodulation (PWM) am Steuerpin verwenden, wie unten gezeigt.

Bemerkung

• Öffnen Sie die Datei 4.1_motor_turn_pwm.py, die sich im Pfad esp32-starter-kit-main\micropython\codes befindet, oder kopieren und fügen Sie den Code in Thonny ein. Klicken Sie dann auf „Aktuelles Skript ausführen“ oder drücken Sie F5, um es auszuführen.

• Stellen Sie sicher, dass Sie den Interpreter „MicroPython (ESP32).COMxx“ in der unteren rechten Ecke ausgewählt haben.

from machine import Pin, PWM
import time

# Create PWM objects representing the motor control pins and set their frequency to 1000 Hz
motor1A = PWM(Pin(13, Pin.OUT))
motor2A = PWM(Pin(14, Pin.OUT))
motor1A.freq(500)
motor2A.freq(500)

# Enter an infinite loop
while True:
    # Rotate the motor forward by gradually increasing the power on the motor1A pin
    for power in range(0, 1023, 20):
        motor1A.duty(power)
        motor2A.duty(0)
        time.sleep(0.1)
    # Decreasing the power on the motor1A pin
    for power in range(1023, 0, -20):
        motor1A.duty(power)
        motor2A.duty(0)
        time.sleep(0.1)
    # Rotate the motor in the opposite direction by gradually increasing the power on the motor2A pin
    for power in range(0, 1023, 20):
        motor1A.duty(0)
        motor2A.duty(power)
        time.sleep(0.1)
    # Decreasing the power on the motor2A pin
    for power in range(1023, 0, -20):
        motor1A.duty(0)
        motor2A.duty(power)
        time.sleep(0.1)

Im Gegensatz zum vorherigen Skript wird hier der Motor durch PWM-Signale mit einer Frequenz von 1000 Hz gesteuert, die die Geschwindigkeit des Motors bestimmt.

• Der Code verwendet eine while True-Schleife, um kontinuierlich zu laufen. Innerhalb der Schleife gibt es vier for-Schleifen, die die Motoren in einer Sequenz steuern.

• Die ersten beiden for-Schleifen erhöhen und verringern die Geschwindigkeit von IN1, während IN2 auf 0 Geschwindigkeit gehalten wird.

• Die nächsten beiden for-Schleifen erhöhen und verringern die Geschwindigkeit von IN2, während IN1 auf 0 Geschwindigkeit gehalten wird.

• Die range-Funktion in jeder for-Schleife erzeugt eine Reihe von Zahlen, die als Tastgrad des PWM-Signals dient. Dies wird dann über die duty-Methode an IN1 oder IN2 ausgegeben. Der Tastgrad bestimmt den Prozentsatz der Zeit, in der das PWM-Signal hoch ist, was wiederum die durchschnittliche Spannung bestimmt, die am Motor anliegt, und damit die Motorgeschwindigkeit.

• Die Funktion time.sleep wird verwendet, um eine Verzögerung von 0,1 Sekunden zwischen jedem Schritt in der Sequenz einzuführen, was es dem Motor ermöglicht, die Geschwindigkeit allmählich zu ändern, anstatt sofort von einer Geschwindigkeit zur anderen zu springen.