Magic BOT - Scheda motore

Lo Shield Modkit MotoProto per Arduino rende facile il collegamento di 4 sensori, il controllo di due motori DC (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 fornire 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 e di grandi dimensioni uno spazio per un header I₂C per collegare sensori più avanzati, come un accelerometro.

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

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

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

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

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

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

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:

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.

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

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

74HC1G04 Singolo Inverter
	Codice FARNELL - 1085251
Piedinatura	Datasheet	Foto dell'integrato

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

MBRA140T3 Surface Mount Schottky Power Rectifier
	Codice RS - 625-5650
Piedinatura	Datasheet	Foto

Led smd 0603
	Codice RS 466-3683 466-3740 466-3677
Piedinatura	Datasheet (Verde, Blu, Giallo)	Foto

BSS138 - Power MOSFET 200 mA, 50 V N−Channel SOT−23
	Codice RS - 545-2529
Piedinatura	Datasheet	Foto del transistor

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

Elenco revisioni
04/06/2012	Emissione preliminare
19/5/2012	Emissione preliminare