Brontekst bekijken van Arduino-opdrachten/Motor-2

{{Zijbalk Arduino-opdrachten}}

== Motor-2 ==

{{Leerdoelen|motor, h-brug, vrijloopdiode}}
{{Voorkennis|spanning en stroom}}
{{Onderdelen| 
[[Arduino/Schakelaar|drukknopschakelaar]], 
[[Arduino/Potmeter|potmeter 10 kOhm]],
[[Arduino/H-brug|H-brug IC]]}}
{{Libraries en functies|
}}

== Inleiding ==
[[Bestand:Voorbeeld.png]]

== Opbouwen van de schakeling ==
[[Bestand:Motor2_bb.png|thumb|right|250px|Motor met H-brug]]

De schakeling bestaat uit:
* een potmeter, voor het instellen van de snelheid, verbonden met A0
* een schakelaar (button, gebruikt interne pullup weerstand) voor het omschakelen van de draairichting, verbonden met pin 2
* een H-brug IC (bijvoorbeeld L293DNE)
** de "D" in deze IC-naam geeft aan dat dit IC interne vrijloop-diodes (flyback diodes) heeft. Die hoef je dan niet extern toe te voegen.
* een DC-motor (kleine motor, werkend op 5V, met lage stroom)

Denk om de richting waarin je het H-brug IC monteert:
* ICs monteer je altijd over de lege middenlijn (die is ervoor gemaakt);
* de inkeping zit aan de kant van pin 1 van het IC (op het breadboard: rechts);
** pin 1 is dan de pin boven de inkeping.
* pin 1 van de H-brug is verbonden met pin 9 van de Arduino (Enable), voor het regelen van de snelheid (PWM)
* pin 2 (Control1) is verbonden met pin 10 (in1), voor de richting van de motor
* pin 7 (Control2) is verbonden met pin 11 (in2), voor de richting van de motor
* pin 12 (GND) is verbonden 0V
* pin 8 (VCC - power) is verbonden met 5V, voor de power voor de motor
* pin 16 (VCC - logic) is verbonden met 5V, voor de besturingslogica.

De motor verbind je met pin 3 en pin 6 van de H-brug.

== Schema ==
[[Bestand:Motor2-schema.png|thumb|right|400px|Motor met H-brug]]

== Programma ==

<syntaxhighlight lang="cpp">
int enable = 9;
int in1 = 10;
int in2 = 11;
int button = 2;
int potmeter = A0;

boolean reverse = false;

void setMotor(int speed, boolean reverse) {
  analogWrite(enable, speed);
  digitalWrite(in1, ! reverse);
  digitalWrite(in2, reverse);
}

void setup() {
  pinMode(in1, OUTPUT);
  pinMode(in2, OUTPUT);
  pinMode(enable, OUTPUT);
  pinMode(button, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
  int speed = analogRead(potmeter) / 4;
  if (digitalRead(button) == LOW) {
    reverse = ! reverse;
    delay(200);
  }
  setMotor(speed, reverse);
}
</syntaxhighlight>

== Uitleg van het programma ==

De besturing van de H-brug is verrassend eenvoudig:
* <code>enable</code> geeft aan of de motor spanning krijgt of niet;
** door deze te koppelen aan een PMW-output kunnen we de snelheid van de motor regelen;
* <code>in1</code> en <code>in2</code> geven de stand van de schakelaars van de H-brug aan, volgens onderstaande tabel
** als we ervoor zorgen dat <code> in1 != in2 </code> (in1 ''verschilt van'' in2) dan draait de motor;
** door deze beide tegelijk om te wisselen veranderen we de richting van de motor;

{| class="wikitable"
! in1 !! in2 !! motor
|-
| 0 || 0 || stop
|-
| 0 || 1 || links
|-
| 1 || 0 || rechts
|-
| 1 || 1 || stop
|}

De andere onderdelen zijn bekend:
* met de <code>button</code> schakelen we de richting van de motor om;
** denk om de <code>delay</code>! Anders blijft de motor omschakelen, in hoog tempo.
* met de <code>potmeter</code> stellen we de snelheid van de motor in.
** denk hierbij om de schaling.

== Vragen en opdrachten ==

=== Eerste experimenten ===

==== LEDS voor richting ====

Je kunt de H-brug testen door twee LEDs van verschillende kleuren met elk een serieweerstand te verbinden met de motor-verbindingen (IC-aansluitingen 3 en 6). De ene LED verbind je in de ene richting, de andere in tegengestelde richting.
* sluit eerst alleen deze LEDs aan; de motor nog niet. Je kunt dan zien dat:
** de ene LED brandt, en de andere niet; of omgekeerd, als je de richting omkeert (button);
** de LED meer of minder brandt, als je de potmeter-instelling verandert.
* sluit vervolgens de motor aan naast de LED-verbindingen.
** wat verwacht je te zien?
** wat krijg je te zien?
** hoe kun je dit verklaren?

=== Verdiepingsvragen ===