Shield modkit motoproto
Presentazione
ultimo aggiornamento 29 marzo 2015


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Lo Shield Modkit MotoProto  per Arduino rende facile il collegamento di 4 sensori, il controllo di due motori DC tramite l'integrato L298 (massima corrente 2A per motore) e un display LCD 16X2 caratteri . Le prese accettano cavi sensore muniti di jack del tipo stereo del diametro di 2,5mm e forniscono l'accesso a VCC, GND, e un ingresso analogico.
I sensori utilizzabili devono essere dotati di uscita analogica come: sensori di linea, sensori di distanza ad ultrasuoni, sensori di luce, ecc
C'è anche un pulsante programmabile di grandi dimensioni e uno spazio per un connettore I2C per collegare sensori più avanzati, come un accelerometro.

Test Pulsante Test LCD
Test motori DC Test motore Stepper
 
 

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Vista Frontale circuito

Vista posteriore circuito

Dettaglio supporto LCD

Per ragioni di interferenza con porta USB non è possibile montare il secondo supporto del display

Dettaglio del connettore dsiplay LCD

Schema totale dello Shield


Schema elettrico

Sigla Descrizione

C1,C8

 0.1μF poliestere

R1

 330Ώ

R2,R2,R4,R5

 1KΏ

R6

 Trimmer 10kΏ

R7,R8,R9,R10

 4.7kk

D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8

 Diodo tipo MBRA140

F1

 PTC SMD

LED1

 LED verde SMD 0603

LED2,LED3

 LED giallo SMD 0603

LED4,LED5 Blue  

 LED blu SMD 0603

Q1,Q2

 BSS138 (SOT23)

S1

 Tasto Reset

S2

 Tasto 12mm

SL1 Vin

 Pinheader 2x1

JP1 I2C

 Pinheader 4x1

U2,U3,U4,U5

 AUDIO-JACK 2.5mm

U6

 Integrato L298

U7,U8

 Integrato 74HC1G04

U9

 Zoccolo per LCD 16X2

JP2,JP3

 Morsettiera motori

U10

 ARDUINO

Schema della sezione driver dei motori

Il circuito pilota del motore è basato sull'integrato  H-bridge L298  che può pilotare motori con assorbimento sino a 2A per canale. La scheda è alimentata dalla stessa linea Vin proveniente dalla scheda Arduino, include dei LED blu e gialli per indicare la direzione attiva, e tutte le linee in uscita sono protette da diodi Schottky tipo MBRA140

Esempio di utilizzo dello schield

 74HC1G04 Singolo Inverter


Codice FARNELL - 1085251
Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

Specifiche

Logic Type:   Inverter
Output Current:    2.6mA
No. of Inputs:    1
Supply Voltage Range:    2V to 6V
Logic Case Style:    SOT-353
No. of Pins:    5
Operating Temperature Range:    -40°C to +125°C
SVHC:    No SVHC (20-Jun-2011)
Base Number:    74
IC Generic Number:    74HC1G04
Logic Function Number:    04
Logic IC Base Number:    74104
Logic IC Family:    HC
Logic IC Function:    Uhs Inverter
No. of Gates:    1
Operating Temperature Max:    125°C
Operating Temperature Min:    -40°C
Output Current Max:    2.6mA
Package / Case:    SOT-353
Supply Voltage:    5V
Supply Voltage Max:    6V
Supply Voltage Min:    2V
Termination Type:    SMD

 

 L298 -  Driver per ponte H


Codice RS - 714-7715
Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

Specifiche

Altezza

 3.3mm

Lunghezza  

 16mm

Profondità  

 11.1mm

Funzione  

 Controllo motori in movimento

Montaggio  

 Per montaggio superficiale

Package fornitore  

 PowerSO

Pin Count  

 22

Temperatura massima  

 130°C

Temperatura minima  

 -25°C

Tensione alimentazione massima  

 46V

Tensione minima di funzionamento  

 4.8V

Tensione tipica di funzionamento  

 42V

 

MBRA140T3 Surface Mount Schottky Power Rectifier


Codice RS - 625-5650
Piedinatura Datasheet Foto

Specifiche

Altezza

 2mm

Lunghezza

 4.32mm

Profondità  

 2.6mm

Configurazione

 Singolo

Pin Count

 2

Corrente di picco inversa

 500μA

Corrente massima forward

 1A

Corrente sorgente di picco

 30A

Montaggio

 Per montaggio superficiale

Package fornitore  

 SMA

Temperatura massima  

 125°C

Temperatura minima  

 -55°C

Tensione di picco  

 0.71V

Tensione di picco inversa ripetitiva  

 40V

Tipo Diodo

 Schottky

 

Led smd 0603


Codice RS 466-3683 466-3740 466-3677
Piedinatura Datasheet (Verde, Blu, Giallo) Foto

Specifiche

Codice RS

466-3683

466-3740

466-3677

Colore

 Blu

Giallo

Verde

Altezza

 1.1mm

Larghezza

 0.8mm

Lunghezza

 1.6mm

Dimensioni lente  

 1.2x0.8x0.6mm

Forma lente

 Rettangolare

Package

 SMD

Angolo visione  

 120°

Aspetto lente  

 Incolore non diffuso

Corrente massima di forward  

 30mA

Intensità  

 60mcd

150mcd

70mcd

Lunghezza onda di picco dominante  

 470nm

588nm

568nm

Lunghezza onda di picco  

 468nm

590nm

574nm

Materiale LED  

 InGaN

AlGaInP

AlGaInP

Potenza dissipata massima  

 120mW

75mW

75mW

Temperatura operativa massima  

 85°C

Temperatura operativa minima  

 -40°C

Tensione di reverse  

 5V

Tensione massima di forward per colore  

 4V

2.5V

2.5V

Schema della sezione LCD

Il circuito pilota display prevede la modalità a 4 bit (DB4…DB7), modalità che permette di collegare solo 7 pin, invece che 11. Vediamo come sono connessi

LCD RS →  

 pin digitale 6

LCD R/W →  

 GND

LCD Enable →  

 pin digitale 7

LCD D4 →  

 pin digitale 8

LCD D5 →  

 pin digitale 9

LCD D6 →  

 pin digitale 10

LCD D7 →  

 pin digitale 11

Oltre a è presente il collegamento all'alimentazione e al trimmer per la regolazione del contrasto. I pin D0, D1, D2, D3 sono posti a massa.
Nel circuito è inoltre presente il collegamento per l'accensione dell'eventuale retroilluminazione.      E' inoltre visualizzato nello schema il pulsante S2, a disposizione per eventuale interazione con il programma.   Tale pulsante non è dotato di resistenza di pull-up o pull-down.

Resistenza di pull-up/down
Le resistenze di pull-up e pull-down sono usate nei circuiti elettronici per forzare un determinato stato logico in un punto, per eliminare fluttuazioni di corrente o ancora per evitare cortocircuiti quando si usano i pulsanti.   Ad esempio vediamo il caso più comune di applicazione di queste resistenze:

RESISTENZA DI PULL-UP
In uscita avremo lo stato logico HIGH senza premere il pulsante, premendo il pulsante avremo lo stato logico LOW.
RESISTENZA DI PULL-DOWN
 In uscita avremo lo stato logico LOW senza premere il pulsante, premendo il pulsante avremo lo stato logico HIGH

Schema della sezione interfaccia I2C

Questa sezione del circuito permette di connettere delle interfacce dotate di protocollo I2C,con tensione di riferimento a 3.3V, per fare questo è presente un circuito formato dai Mosfet Q1 e Q2 che si occupa di traslare i livelli.

 

BSS138 - Power MOSFET 200 mA, 50 V N−Channel SOT−23
  

Codice RS - 545-2529
Piedinatura Datasheet Foto del transistor

Specifiche

Altezza  

 0.94mm

Lunghezza  

 2.9mm

Profondità  

 1.3mm

Montaggio  

 Per montaggio superficiale

Categoria  

 MOSFET di alimentazione

Configurazione  

 Singolo

Corrente massima di drain  

 0.2A

Numero di elementi per chip  

 1

Package fornitore  

 SOT-23

Resistenza massima drain source  

 3.5Ω

Temperatura massima  

 150°C

Temperatura minima  

 -55°C

Tempo ritardo turn-off tipico  

 20ns

Tempo ritardo turn-on tipico  

 20ns

Tensione massima drain source  

 50V

Tensione massima gate source  

 ±20V

Tipo  

 canale N

Schema della sezione interfaccia sensori analogici

Questa sezione del circuito permette il collegamento di 4 sensori di tipo analogico alle rispettive porte di Arduino

Elenco revisioni
29/03/2015 Aggiornato pagina

28/11/2011

Emissione preliminare