Projets:Lab:2013:DCmotorDriver

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DCmotorDriver
Auteur aeris
Date de proposition 07/06/2013
Tags du projet moteur, contrôleur
Utilisateur final IUT de Mantes la jolie, Tous le monde
Type de projet

Projet personnel de aeris

Projet DCmotorDriver

Contrôleur moteur DC
commande numérique et analogique 45Vmax 4A
Asservissement en couple et vitesse



Présentation

Des étudiants de l'IUT de Mantes la jolie avaient besoin d'un contrôleur de moteur DC, je souhaite donc proposer pour les étudiants et amateurs un contrôleur souple (commande en analogique et numérique SPI), puissant (45V 4A maximum), fiable, hackable et peu cher.

Il ne se présente pas sous la forme d'un shield Arduino, et il y peu de chance que cela se fasse, car il faut, dans certain cas, lui adjoindre un gros radiateur.

Caractéristiques

  • alimentation DC 6 à 45V - 4A RMC, 6A crête
  • commande en analogique via potard et deux boutons (marche/arrêt et sens)
  • commande en numérique via SPI avec récupération d'information
  • protection contre surtension et surconsommation du moteur
  • asservissement en couple via le courant du moteur
  • asservissement en vitesse via 2 capteurs à effet Hall
  • pilotage du moteur en PWM

Proto V0.1

Schéma de base

Schéma global

Routage en traversant

Routage traversant

BOM

Valeur Empreinte Quantité Référence Commentaire
0R1 AXIAL-0.5 1 R5 Resistor
100n RAD-0.2 4 C2, C3, C4, C6 Capacitor
10k AXIAL-0.5 2 R6, R7 Resistor
10k HDR1X3 1 R4 Potentiometer
1k AXIAL-0.5 1 R2 Resistor
2.54x2 HDR1X2 2 P5, P6 Header, 2-Pin
2.54x5 HDR1X5 2 P2, P3 Header, 5-Pin
330 AXIAL-0.5 1 R3 Resistor
330n 50V RAD-0.2 1 C1 Capacitor
470µ 50V RB5-10.5 1 C5 Polarized Capacitor (Radial)
47V Transil 5W 1 D1 Zener Diode
5V1 DIODE-0.4 1 D7 Zener Diode
6A100 Diode 6A 4 D2, D3, D5, D6 6A
7805 TO-220AB 1 U1 Voltage Regulator
8k2 AXIAL-0.5 1 R1 Resistor
Bornier 5.08x2 Bornier 5.08x2 2 P1, P4 Header, 2-Pin
L298N Multiwatt15V 1 U4 Dual Full Bridge Driver
OP07CP DIP8 1 U2 TEXAS INSTRUMENTS - OP07CP - AMPLI OP FAIBLE OFFSET
PIC16F1503 PDIP300-P14 1 U3
rouge LED_5mm 1 D4

Réalisation

Photo réalisation

Problèmes

  • j'ai inversé l'alim du mcu...
  • le 7805 ne supporte que 35V max
  • le diamètre des diode est en fait deux fois plus petit que prévu
  • la résistance de 0.1ohm est plus grosse que prévu, perçage en 1mm
  • le GND et M-POT du connecteur du potard sont inversé
  • la LED de défaut s'allume quand le pin EN est à 0 et en sortie
  • AOP pas rail to rail => 3.6V en sortie si 0V en entrée
  • nécessité d'une protection contre les sur-courant

Proto V0.2

Schéma de base

Schéma global

Routage en traversant

Routage traversant

BOM

Valeur Empreinte Quantité Référence Commentaire
0R1 Traversant 1 R6 Resistor
100 Traversant 1 R1 Resistor
10k Traversant 2 R10, R11 Resistor
1k Traversant 3 R3, R8, R9 Resistor
10k Potentiomètre 1 R5 Resistor
330 Traversant 2 R4, R7 Resistor
8k2 Traversant 1 R2 Resistor
100n RAD-0.2 3 C3, C4, C6 Capacitor
2.2u RAD-0.2 1 C1 Capacitor
330n 50V RAD-0.2 1 C2 Capacitor
470µ 50V RB5-10.5 1 C5 Polarized Capacitor (Radial)
2.54x2 HDR1X2 2 P3, P4 Header, 2-Pin
2.54x4 HDR1X4 1 P7 Header, 4-Pin
2.54x5 HDR1X5 2 P5, P6 Header, 5-Pin
Bornier 5.08x2 Bornier 5.08x2 2 P1, P2 Header, 2-Pin
5V1 DO-35 1 D2 Zener Diode
43V DO-35 1 D1 Zener Diode
6A100 Diode 6A 4 D3, D4, D6, D7 6A
rouge LED_5mm 1 D8
verte LED_5mm 1 D5
BT151 TO-220AB 1 Q1 Thyristor 6A 50V
MIC2954 TO-220AB 1 U1 5V LDO Voltage Regulator
MCP6273 DIP8 1 U2 170 uA, 2 MHz Rail-to-Rail Operational Amplifier
PIC16F1829 PDIP300-P20 1 U3
L298N Multiwatt15V 1 U4 Dual Full Bridge Driver
MCHTC-100M pour 5x20mm 1 F1 Porte fusible MULTICOMP MCHTC-100M
4A-R 5x20mm 1 -- Fusible 4A 250V rapide