Для управления двигателями робота необходимо устройство, которое бы преобразовывало управляющие сигналы малой мощности в токи, достаточные для управления моторами. Такое устройство называют драйвером двигателей. драйвер двигателей L293D Существует достаточно много самых различных схем для управления электродвигателями. Они различаются как мощностью, так и элементной базой, на основе которой они выполнены.
Мы остановимся на самом простом драйвере управления двигателями, выполненном в виде полностью готовой к работе микросхемы. Эта микросхема называется L293D и является одной из самых распространенных микросхем, предназначенных для этой цели.
L293D содержит сразу два драйвера для управления электродвигателями небольшой мощности. Имеет две пары входов для управляющих сигналов и две пары выходов для подключения электромоторов. Кроме того, у L293D есть два входа для включения каждого из драйверов. Эти каналы используются для управления скоростью вращения электромоторов с помощью широтно модулированного сигнала (ШИМ).
L293D обеспечивает разделение электропитания для микросхемы и для управляемых ею двигателей, что позволяет подключить электродвигатели с меньшим или большим напряжением питания, чем у микросхемы. Разделение электропитания микросхем и электродвигателей может быть также необходимо для уменьшения помех, вызванных бросками напряжения, связанными с работой моторов.
Принцип работы каждого из драйверов, входящих в состав микросхемы, идентичен, поэтому рассмотрим принцип работы одного из них.
Схема драйвера двигателей
К выходам OUTPUT1 и OUTPUT2 подключим электромотор MOTOR1.
На вход ENABLE1, включающий драйвер, подадим сигнал (соединим с положительным полюсом источника питания +5V). Если при этом на входы INPUT1 и INPUT2 не подаются сигналы, то мотор вращаться не будет.
Если на вход INPUT1 подать сигнал, то мотор начнет вращаться.
Теперь попробуем подать сигнал на вход INPUT2, а на вход INPUT1 подавать сигнал не будем - мотор начнет вращаться в другую сторону.
Попробуем подать сигналы сразу на оба управляющих входа INPUT1 и INPUT2 - мотор вращаться не будет.
Если мы уберем сигнал с входа ENABLE1, то при любых вариантах наличия сигналов на входах INPUT1 и INPUT2 мотор вращаться не будет.
Теперь рассмотрим назначение выводов микросхемы L293D.
L293D
* Входы ENABLE1 и ENABLE2 отвечают за включение каждого из драйверов, входящих в состав микросхемы.
* Входы INPUT1 и INPUT2 управляют двигателем, подключенным к выходам OUTPUT1 и OUTPUT2.
* Входы INPUT3 и INPUT4 управляют двигателем, подключенным к выходам OUTPUT3 и OUTPUT4.
* Контакт Vs соединяют с положительным полюсом источника электропитания двигателей или просто с положительным полюсом питания, если питание схемы и двигателей единое. Проще говоря, этот контакт отвечает за питание электродвигателей.
* Контакт Vss соединяют с положительным полюсом источника питания. Этот контакт обеспечивает питание самой микросхемы.
* Четыре контакта GND соединяют с "землей" (общим проводом или отрицательным полюсом источника питания). Кроме того, с помощью этих контактов обычно обеспечивают теплоотвод от микросхемы, поэтому их лучше всего распаивать на достаточно широкую контактную площадку.
Характеристики микросхемы L293D
* напряжение питания двигателей (Vs) - 4,5...36V
* напряжение питания микросхемы (Vss) - 5V
* допустимый ток нагрузки - 600mA (на каждый канал)
* пиковый (максимальный) ток на выходе - 1,2A (на каждый канал)
* логический "0" входного напряжения - до 1,5V
* логическая "1" входного напряжения - 2,3...7V
* скорость переключений до 5 kHz.
* защита от перегрева