DC モーターの速度と方向を制御するラップトップ ベースの HMI
DC モーターは通常、方向はスイッチまたはボタン、速度はポテンショメータで制御されます。ポテンショメータは依然として速度調整に効果的ですが、このシステムは代替手段を提供し、ラップトップを介して直接 DC モータ (最大 36 V) の速度と方向の両方の制御を可能にします。シリアル通信用の Arduino Uno ボードと、Processing を使用して開発されたグラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) が統合されています。(Processing は、インタラクティブなグラフィックス、アニメーション、アプリケーションを作成するための無料のオープンソース プログラミング言語および環境です。) GUI はラップトップ ベースのマン マシン インターフェイス (HMI) として機能し、スムーズな画面ベースのモーター制御を提供します。
ハードウェアの組み立てに必要なコンポーネントは部品表表 1 にリストされています。ブレッドボードベースの作成者によるシステムのプロトタイプが回路と動作に示されています。
図 2 は、DC モーターの速度と方向を制御するラップトップ ベースの HMI の回路図を示しています。このシステムは、Arduino Uno ボード (MOD1)、L293D モーター ドライバー IC (IC1)、DC モーター (M)、およびいくつかのサポート コンポーネントを使用して構築されています。モーターにはArduinoの電源と組み合わせるのではなく、別の9V電源を使用する必要があります。Arduino ボードには専用の 9V 電源が必要です。プログラミングにはUSBケーブルを使用します。
このシステムは、ラップトップ GUI と Arduino ボード間のシリアル通信を通じて機能します。GUI は、USB シリアル ポート経由で Arduino に制御コマンドを送信します。これらのコマンドを受信すると、Arduino はそれを解釈し、L293D ドライバーを使用してモーターを起動します。具体的には:
コマンド 0: モーターを前進させます
コマンド 1: モーターを停止します
コマンド 2: モーターの方向を反転します。
コマンド 3 ~ 255: 速度制御の PWM 値を表します
ソフトウェア
このシステムでは 2 つのコード セットが使用されます。