محترف إزيس3: التحكّم في محرّك كهربائي مستمر بإستعمال لوحة أردوينو على برمجّة Proteus ISIS

رأينا في درس سابق على محرّك كهربائي مستمر(Moteur DC) وطريقة تركيبه بإستعمال لوحة أردوينو على موقع TinKerCad
في هذا الدرس سوف نتحكّم فيه عبر على  برمجّة  Proteus ISIS

نستعمل محرّك كهربائي المستمر(Moteur DC) في العديد من المشاريع و خاصّة في لعب أطفال مثل السيّارة و قطار و مروحة…
و رأينا إن المحرّك الكهربائي تنخفض  سرعته إذا إنخفض التيّار الكهربائي و ترتفع سرعته إذا إرتفع التيّارالكهربائي وإذا غيّرنا الأقطاب يتغيّر إتجاه دورانه 
في ما يلي دارة كهربائيّة تحتوي

1.  على عدّة محرّكات(MOTOR) و (MOTOR-DC)
2. زر ضاغط (BUTTON)
3. مقاوم متغيّر(RES)
4. و بطّاريّة (BATTERY)

و المحرّكات الكهربائيّة مرتبطة بالعكس إثنين إثنين
إذا غيّرنا مقاومة المقاوم المتغيّر يغيّرالجهد بين أقطاب المحرّكات فتتغيّر سرعة الدواران

شاهد هذا الفيديو لأكثر تفاصيل

و كما رأينا في درس سابق لا يمكن ربط المحرّك الكهربائي المستمر مباشرة مع لوحة أردوينو لإنّه مستهلك للطاقة الكهربائيّة
إلا مع مكوّن وسيط يلعب دور قاطعة كهربائيّة تفتح و تغلق الدّارة الكهربائيّة عند تلقيّيها تيّاركهربائي ضعيف.من بين هذه المكوّنات مثل(Mosfet ) وترنزيستور (Transistor) والتماس بوشيعة (Relai magntique)

1- MOSFET

تحتوي الدّارة الكهربائيّة التالية على

1. بطّاريّة (BATTERY)
2. و مقاوم كربوني (RES)
3. MOSFET(IRF520)
4. محرّك كهربائي مستمر (MOTEUR)
5. فولطمتر لقيس الجهد (INSTRUMENTS – > DC VOLTMETRE)
6. أمببرمتر(INSTRUMENTS – > DC AMMETER)

في ما يلي الدّارة الكهربائيّة

كما هو مبيّن في الصورة السابقة إنّ الدارة الكهربائيّة رقم 1 الشدّة الكهربائيّة حوالي 0 أنبير يمكن أن تتحكّم في دراة ثانيّة شدّتها حوالي 0.97َA وهذا عبر المكوّن Mosfet
سنغيّر في الدارة الكهربائيّة رقم 1 البطّارية بلوحة أردوينو

سنستعمل كود بسيط لتشغيل المحرّك

void setup() {
   pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
}

شاهد هذا الفيديو لأكثر توضيح

2-الترانزيستور(Transistor)(يسمّى المقحل )

الترانزيستور هو مكوّن إلكتروني بأحجام و أشكال مختلفة.
فكلّ الأجهزة الإلكترونيّة تحتوي على العديد (حتّى الملايين منها) مثل الحاسوب و التلفاز و هانف جوّال…
يحتوي الترانزيستور على 3 أقطاب
 القاعدة “Base ” والباعث “Emitter ” والمجمع “Collector ” 
هناك نوعان  من ترانزيستور NPN   و PNP
بالنسبة NPN فالقاعدة ترتبط بالموجب (POSITIF)
بالنسبة PNP فالقاعدة ترتبط بالموجب (NEGATIF)

يمكن إستعمال الترانزيستور كمكبّر للشدّة الكهربائيّة أو كمفتاح (فتح و غلق الدّارة الكهربائيّة)
أكثر تفاصيل عبرموقع وكيبيديا إضغط فنا
بما أنّ لوحة أردوينو من مخرجاتها تيّار كهربائي مستمر موجب فسنستعمل غالب الترانسيستور من نوع  NPN
سننحكّم في محرّك كهربائي باستعمال الترانزيستور (كوسيط) في الدّارتين الكهربائيّتين
في ما يلي دارة كهربائيّة تتكوّن من

1. أردوينو أونو (ARDUINO UNO)
2. مقاوم كربوني (RES)
3. محرّك كهربائي مستمر (MOTOR)
4. بطّاريّة (BATTERY)
5. زر ضاغط (BUTTON)
6. التنرنسيسور (NPN)

في مايلي الدّارة الكهربائيّة التالية

بالضغط على الزر الضاغط يمرّ التيّار كهربائي ضعيف عبر الترانسيستور فيكبّر (يضخّم) هذا الأخير التيّار الكهربائي (أكثر من 100 مرّة)
فيشتغل المحرّك بكامل طاقته

شاهد هذا الفيديو لمعرفة طريقة إنجاز الدّارة الكهربائيّة

بماأنّ التيّار الكهربائي يتضخّم فيمكن أن نتحكّم في التيّار الكهربائي الضعيف.
و لكي نتحكّم في سرعة المحرّك الكهربائي و ذلك بإضافة مقاوم متغيّر(POT-HG) بين لوحة الأردوينو و قاعدة الترانزيستور
ملاحظة تمّت إضافة المقاوم كربوني كحماية لترانزيستور عندما يكون قيمة مقاومة المقاوم 0 أوم
في ما يلي الدّارة الكهربائيّة

شاهد هذا الفيديو لمعرفة كيفيّة التحكّم عبر المقاوم المتغيّر و الترانسيستور

3-التماس بوشيعة (Relais magnétique)

من بين العناصر الوسيطة لتحكّم في مكوّنات كهربائيّة المستهلكة للطاقة
نجد التماس بوشيعة (Relais magnétique) وهي من العناصرالأكثر إستعمال و خاصة المكوّنات ذات جهد مرتفع مثال محرّك يشتغل 220 فولط

تحتوي التماس بوشيعة على دارتين منفصلتين
-دارة أولى لوشيعة و ذات جهد منخفذ لتحكّم في الدّارة الرئيسيّة
دارة ثانية وهي الدّارة الرئيسيّة و غالبا ذات جهد مرتفع

في ما يلي دارة كهربائيّة تحتوي على
– بطّارية 12 فولط (دارة التحكّم)
-زر الضاغط لتحكّم في الدارة الكهربائيّة
-التماس بوشيعة (Relay)
-مصباحين (24 فولط)
– بطّاريّة 24 فولط في دارة الرئيسيّة

عندما لا نضغط على الزر الضاغط يضيء المصباح L1

عندما نضغط على الزر الضاغط يضيء المصباح L2

بماأنّ جهد التماس بوشيعة مرتفع أيضا بالنسبة للوحة أردويو سوف نتحكّم فبه أيضا بإستعمال المكوّن الإلكتروني الترانسيستور

في ما يلي دارة كهربائيّة تتكوّن من
بطاريّة (ARDUINO UNO)
مقاوم كربوني (RES)
ترانسيستور(NPN)
تماس بوشيعة (RELAY)
محرّك كهربائي(MOTOR)

ملاحظة : لحماية الترانزستور من الجهد الزائد الذي ينتج في إنقطاع مفاجئ للتيّار الكهربائي للمكوّن التماس بوشيعة تمّ إضافة مكوّن صمام (Diode) بين طرفي الوشيعة كما هو مبيّن في الدّارة الكهربائيّة سابقة

بالنسبة برمجة لوحة أردوينو إستعملنا كود BLINK مع تغيير المدّة الزمنيّة إلى 2 ثانية (2000 جزء من الثانية)

void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay(2000);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(2000);
}

أكثر تفاصيل حول إنجاز الدّارة و تشغيلها شاهد هذا الفيديو

التحكّم في إتّجاه دوران المحرّك

بتعديل في الدّارة الكهربائية السابقة و بإستعمال الوشيعة و الترانسيستور يمكّن التحكّم في إتّجاه دوران المحرّك.
و في ما يلي الدّارة الكهربائيّة

ملاحظة: إنّ الدارة الكهربائيّة تحتوي على عدّة تقاطعات في الأسلاك ممّا يجعل فهم الدّارة الكهربائيّة أصعب
فهناك عدّة طرق لتسهيل رسم هذه الدّارة الكهربائيّة و لا تجد أي تقاطع في الأسلاك كتغيير شكل مصدر التغذية و إستعمال قطاع في الأسلاك …
بماأنّ نستعمل تدرّج في الإحتراف فسأوضّح ذلك في درس لاحق

في ما يلي الكود المستعمل

void setup() {
pinMode(13, OUTPUT);
pinMode(12, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(13, HIGH);
digitalWrite(12, LOW);
delay(2000);
digitalWrite(12, HIGH);
digitalWrite(13, LOW);
delay(2000);
}

أتعلّم في Proteus ISIS (إختصارات لوحة المفاتيح)
تغيير إتجاه المكوّن الإلكتروني

عدّة طرق لتغيير إتّجاه المكوّن فمنذ إختياره هناك شريط خاص به للدّوران

أو عند وضعه في مكان العمل بالضخط عليه بالزر الأيمن للفأرة هناك عدّة إختيارات للتغيير إتّجاه المكوّن

أمّا قبل وضعه في مكان العمل إذا كانت لديك لوحة المفاتيح تحتوي على الأيمن جزء خاص بالأرقام.
فالزّر (+) و (–)يتمّ بهما تغيير إتجاه الدوران

و أمّا لا فيمكنك إنشاء إختصار خاص بك بالذهاب إلى
System – > Set keybord Mapping
Schematic Window Miscellaneous Commands
ثمّ نختار إيقونة مناسبة و نغيّرها بحرف نختاره

شاهد هذا الفيديو لمعرفة كيفيّة تغيير إتجاه المكوّن

أي إستفسار أو إقتراح أو تعديل الرجاء إضغط هنا