Beschreibung
Elektromotoren sind in zahllosen elektronischen Geräten und Anlagen in und um unsere Häuser zu finden. In diesen Geräten werden Motorsteuerungen verwendet, um eine effiziente, sichere und genaue Regelung der Geschwindigkeit oder der Stellgliedposition des/der verwendeten Motors/Motoren zu gewährleisten.
Elektromotoren können je nach der Art der Spannung, mit der sie betrieben werden, entweder als Gleichstrom- oder als Wechselstrommotoren klassifiziert werden. Gleichstrommotoren sind die älteste Art von Elektromotoren und werden von Elektronikentwicklern sowohl in Heimlabors als auch in Schulen und Labors weit verbreitet eingesetzt. Fast alle Drucker, Kameras, Roboter und CNC-Maschinen in privaten, gewerblichen und industriellen Anwendungen verwenden eine Art von Gleichstrommotor. Wechselstrommotoren hingegen werden in vielen Haushaltsgeräten und Werkzeugen verwendet, da sie direkt über eine Wechselstromsteckdose betrieben werden können.
Das Maker Pi RP2040 Development Board von Cytron ist ein fortschrittliches System, das auf dem RP2040-Prozessor basiert und speziell für Motorsteuerungsanwendungen entwickelt wurde. Das Board verfügt über eine Zweikanal-DC-Motorsteuerungshardware mit Bürstenantrieb, 4 Servomotoranschlüsse und 7 Grove-kompatible E/A-Anschlüsse, was es zu einer idealen Plattform für mobile Robotikanwendungen, für die Steuerung von Roboterarmen oder für jede andere Art von Anwendung macht, die eine präzise Steuerung von Motoren und Aktuatoren erfordert.
Das von dem bekannten Elektor-Autor Dogan Ibrahim geschriebene Projektbuch enthält über 50 Projekte mit LEDs, einem Summer, einem OLED-Display, einem ADC-Wandler, einem Ultraschallsensor, PWM sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssteuerung. Die Hauptkapitel behandeln die Steuerung von Gleichstrommotoren, Servomotoren und Schrittmotoren unter Verwendung der Maker Pi RP2040 Development Boards auf kreative und lehrreiche Weise.
Lieferumfang
- Cytron Maker Pi RP2040 Development Board
- Bauteile
- 1-kOhm-Widerstände
- 10-kOhm-Widerstand
- 12-kOhm-Widerstand
- 470-Ohm-Widerstand
- LED
- Relais, 3 V/10 A
- LDR, 10 kOhm
- Überbrückungsdrähte (männlich-männlich)
- Steckbrett
- Sensoren
- TMP36 (Temperatur)
- DHT11 (Temperatur und Luftfeuchtigkeit)
- Module
- 5-V-Schrittmotor mit ULN2003-Treiber
- HC-SR04 (Ultraschall)
- SSD1306 (I²C OLED)
- KY-021 (Reed-Schalter)
- Gleichstrommotor (Bürsten, Miniatur, 3 V, 12 krpm)
- SG90 (Servomotor)
- Projektbuch (Englisch, 191 Seiten)
52 Projekte im Buch
Einfache LED-Projekte
- Blinkende LED
- Blinkendes SOS-Signal
- Alle LEDs EIN und AUS
- Binäre Zähl-LEDs
- Rotierende LEDs
- Zufällig blinkende LEDs
- Rotierende LEDs mit Druckknopfsteuerung
- Reaktionstimer
- Reaktionsspiel für zwei Spieler
- Verwendung der integrierten NeoPixel-LEDs – mit unterschiedlichen Farben
- Mit den integrierten NeoPixel-LEDs – beide NeoPixel blinken zufällig
Einfache Buzzer-Projekte
- Spielen der mittleren C-Töne
- Verwendung des Summers als akustischer Signalgeber
- Eine Melodie spielen – Alles Gute zum Geburtstag
- Frequenz-Sweep
Verwendung von OLED-Displays
- Text auf OLED anzeigen
- Anzeige gängiger Formen
- Sekundenzähler
- Bitmaps zeichnen
Analog-Digital-Wandler verwenden
- Voltmeter
- Temperaturmessung
- EIN/AUS-Temperaturregler
- EIN/AUS-Temperaturregler mit OLED-Display
- Messung der Umgebungslichtintensität
- Ohmmeter
Pulsweitenmodulation (PWM)
- Erzeugen Sie eine 1000-Hz-PWM-Wellenform mit 50 % Arbeitszyklus
- Ändern der Helligkeit einer LED
- Alarmton am Summer
- Elektronische Orgel
Ultraschallsensorprojekte
- Ultraschall-Abstandsmessung
- Ultraschall-Abstandsmessung mit OLED-Anzeige
- Messung des Wasserstands in einem Tank
- Ultraschall-Rückwärtsparkhilfe mit Summer
Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit
- Temperatur- und relative Luftfeuchtigkeitsmessung
- Temperatur- und relative Luftfeuchtigkeitsmessung mit OLED
DC-Motorsteuerungsprojekte
- Ein/Aus-Steuerung des Gleichstrommotors
- Drehzahlregelung des Gleichstrommotors mit zwei Geschwindigkeiten
- Variieren der Motorgeschwindigkeit
- Verwendung von zwei Gleichstrommotoren
- Ändern der Motorrichtung
- LDR-basierte Motorsteuerung
- Magnetische Reedschalter-basierte Motorsteuerung
- Anzeige der Drehzahl eines Gleichstrommotors – mit einem Drehgeber
- Anzeige der Drehzahl eines Gleichstrommotors auf OLED – mithilfe eines Drehgebers
- Zeitverhalten des Motors mit dem Encoder
- Messung und Anzeige der Motorgeschwindigkeit mittels Interrupts
- Proportional+Integral+Differential (PID) Motordrehzahlregelung
Servomotorsteuerungsprojekte
- Servomotorsteuerung – in die Positionen 0, 90 und 180 Grad drehen
- Mit zwei Servomotoren – in die Positionen 0, 90 und 180 Grad drehen
- Ultraschallsonar
Schrittmotorsteuerungsprojekte
- Grundlegende Schrittmotorsteuerung
- Thermometer mit Zifferblatt
