Arduino Motor Shield R3 ultimo aggiornamento 1 ottobre 2018

Indice

• Descrizione del modulo;

  • Caratteristiche;

  • Ingressi e uscite;

  • Ingressi e Uscite - Connessioni per i motori;

  • Alimentazione;

  • Schema elettrico del modulo;

• Gestione di due motori DC;

  • Schema di collegamento;

  • Programma di test;

  • Libreria per il controllo di 2 motori DC;

• Altri progetti con moduli per il comando di motori;

• Filmato del test;

• Altri progetti di moduli controllo motori.

Descrizione del modulo

L'Arduino Motor Shield R3 si basa sul chip L298 della STMicroelectronics un driver dual full-bridge progettato per pilotare carichi induttivi come relè, solenoidi motori e motori passo-passo, utilizzando una scheda Arduino consente di pilotare due motori a corrente continua controllando la velocità e la direzione di ciascuno di essi in modo indipendente.
A suo interno troviamo due ponti H integrati,che supportano un elevato voltaggio (teoricamente sino a 46V) ed elevate correnti (2A per ponte) e che possono essere pilotati con livelli in logica TTL. Ciascun ponte può essere disabilitato o abilitato tramite il relativo piedino di enable per comandare un motore passo passo o due motori DC direttamente da Arduino o altri microcontrollori .
È anche possibile misurare l'assorbimento di corrente di ogni singolo motore. La shield è TinkerKit compatibile, il che significa che è possibile creare rapidamente progetti collegando moduli Tinkerkit alla scheda.

Caratteristiche

Ingressi e uscite

Lo shield è dotato di diverse interfacce di input e output per la comunicazione con i moduli TinkerKit:

• 2 connettori TinkerKit per due ingressi analogici (bianchi), connessi ad A2 e A3.

• 2 connettori TinkerKit per due uscite analogiche (arancione), collegati alle uscite PWM sui pin D5 e D6.

• 2 connettori TinkerKit per l'interfaccia TWI (bianchi con 4 pin), uno per l'ingresso e l'altro per l'uscita.C

Ingressi e Uscite - Connessioni per i motori

La Arduino Motor Shield ha due canali separati chiamati A e B, ognuno di questi canali utilizza 4 uscite della scheda Arduino. È possibile utilizzare ciascun canale separatamente per pilotare due motori DC o combinarli per pilotare un motore passo-passo bipolare.
I pin utilizzati dalla shield sono riportati nella tabella seguente:

Se non è necessario il freno o controllare l'assorbimento dei motori è possibile disattivare queste funzionalità tagliando i rispettivi ponticelli sul presenti sul retro della shield.
Motori in corrente continua: possono essere controllati due motori connessi ai morsetti dei canali A e B. Queste connessioni permettono di controllare la direzione utilizzando i pin DIR A e DIR B, la velocità variando i valori di duty cycle su A PWM e B PWM e la frenatura utilizzando i pin freno A o freno B, se questi pin vengono settati a livello logico ALTO i motori verranno bloccati. È possibile misurare la corrente assorbita dai motori in corrente continua leggendo i valori presenti sui pin SNS0 e SNS1. Su ciascuno di questi pin sarà presente una tensione proporzionale alla corrente assorbita che può essere letta come un normale ingresso analogico tramite la funzione analogRead () utilizzando gli ingressi analogici A0 e A1.
La tensione presente su questi pin è stata calibrata a 3.3V quando il canale sta erogando la sua corrente massima possibile, cioè 2A.

Alimentazione

L'Arduino Motor Shield deve essere alimentata tramite un alimentatore esterno poiché la corrente necessaria ai motori spesso supera il valore permesso dalla connessione USB, questa alimentazione può essere fornita da un adattatore AC-DC o da una batteria. L'adattatore o la batteria possono essere collegati alla presa di alimentazione della scheda Arduino su cui è montata lo shield oppure, se si desidera mantenere separate le alimentazioni dei motori, ai morsetti a vite Vin e GND presenti sulla shield.
Per evitare possibili danni alla scheda Arduino è consigliabile utilizzare un alimentatore esterno che fornisca una tensione compresa tra 7 e 12V. Se l'alimentazione del motore richiede più di 9V si consiglia di separare le linee di alimentazione dello shield da quelle della scheda Arduino, questo è possibile tagliando il ponticello "Vin Connect" presente sul retro della shield. Con le alimentazioni separate il limite assoluto per la tensione di alimentazione da utilizzare per la Vin è di 18V.

I piedini di alimentazione sono i seguenti:

• VIN: sui morsetti a vite, questa è la tensione in ingresso per l'alimentazione del motore, e della scheda Arduino. Se questa tensione è superiore a 9V andrà tagliato il ponticello "Vin Connect" e utilizzati 2 alimentatori.

• GND: Connessione di massa.
  Lo shield può fornire 2 ampere per canale, per un totale di 4 ampere massimi.

Schema elettrico del modulo

L298 -  Driver per ponte H
	Codice RS - 714-7715
Piedinatura	Datasheet	Foto dell'integrato

Gestione di due motori DC

Per controllare uno o due motori a corrente continua è abbastanza facile con il Arduino Motor shield R3.
Sotto vediamo i principali componenti necessari

Schema di collegamento

Programma di test

Il programma utilizzato è molto semplice in quanto utilizza una speciale libreria che semplifica la gestione dei due motori.  Una volta caricato il programma farà ruotare i motori per due secondi in un senso e per altri due secondi nella direzione opposta.

#include "ArduinoMotorShieldR3.h"
ArduinoMotorShieldR3 md;

void setup()
{
  md.init();
}

void loop()
{
  //Motori avanti alla massima velocità
  md.setM1Speed(200);
  md.setM2Speed(200);
  delay(2000);
  //Motori indietro alla massima velocità
  md.setM1Speed(-200);
  md.setM2Speed(-200);
  delay(2000);
}

Libreria per il controllo di 2 motori DC

La libreria utilizzata per il test può essere scaricata a questo link
I comandi della libreria sono:

#include "ArduinoMotorShieldR3.h"
Include la libreria

ArduinoMotorShieldR3 md;
Definisce il nome del comando di gestione dei motori "md"

md. init()
Inizializza i pin di comendo

md.setM1Speed(speed)
Imposta la velocità e la rotazione del motore 1. Il valore della velocità deve essere compreso tra -400 and 400.

md.setM2Speed(speed)
Imposta la velocità e la rotazione del motore 2. Il valore della velocità deve essere compreso tra -400 and 400.

md.setSpeed(speed,speed)
Imposta la velocità e la rotazione dei due motori

md.setM1Brake()
Ferma il motore 1

md.setM2Brake()
Ferma il motore 2

md.setBrakes()
Set brake for motor 1 and 2.

md.getM1CurrentMilliamps()
Restituisce il valore di corrente letto per il motore 1 in mA.

md.getM2CurrentMilliamps()
Restituisce il valore di corrente letto per il motore 1 in mA.

Altri progetti con moduli per il comando di motori

Motor shield	Infineon motor Shield	L298N Dual H-Bridge Motor Controller
Modulo con L293	Modulo con doppio L293	L293 shield
	modkit MotoProto L298	Scheda con L297 - L298N
Modulo con ULN2003A	Modulo con LB1836M	Modulo con TB6612FNG