UNIVERSITATEA UNIVERSITATEA DIN ORADEA FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ ŞI TEHNOLOGIA INFORMAŢIEI DOMENIUL / PROGRAMUL DE STUDIU: T.A.V.T. FORMA DE ÎNVĂŢĂMÂNT: ZI
Conto!"! #oto"!"$ #oto"!"$ %&& '($$ )" *+"to"! '!&)$$ A,"$no
COORDONATOR ŞTIINŢIFIC Po%."n$-.,.$n. GACSDI ALE0ANDRU
ABSOLVENT 1IR2 NOR1ERT3ZOLTN
ORADEA 2014 1
Into,")(( Fiind inconjurat cu t!no"o#i nu $ra n #%ndi& cac ' a("% in '$at" (ic%ri "ucrui )ana" $ car o (o"o'i& *i d *i+ ,n a't(" d -&$"u 't &otoru" (%r% $rii 'i contro"u" ac'tuia+ Sco$u" ac'ti "ucr%ri 't $r*ntara c%t.a no/iuni d )a*% "#at d contru"u" &otoru"ui (%r% $rii dar 'i contru"u" ac'tuia $rin intr&diu" $"acii Arduino+ C" &ai )ana" "oc und ' a("% a't(" d &otoar 'unt CD $"ar" din &aini 'au CD ro&3u" din ca"cu"atoar+ Int"#%nd ac't no/iuni 'i $rci*ia "a car ac't in'tru&nt tr)ui con'truit 't .ita" un contro" -act a .it*i &otoru"ui in'% ac't "ucru n $ut%nd (i ra"i*at cu &otoar con.ntiona" din cau*a c% ac't &otor 'unt (o"o'it "a tn'iuni &ici+ Daca ' (o"o''c $rii in 'tructura &otu"ui ac'tia introduc intr(rn/ ndorit ntro3un &diu n car intr(rn/" $ot $rtur)a (unc/ionara -act% a c!i$a&nt"or "ctric+ 5 "%n#% ac't (actori n (unc/i d u*ura a$aratu"ui $rii" ' u*a*% i nc'it% 'c!i&)at a't(" durata d .iata a ac'tor &otoar 'unt &u"t &ai &ari ca c"or con.ntiona"+ 5ut%nd contro"a ac't &otoar cu $rci*i &ar ' $ot ra"i*a a$"ica/ii (oart i&$ortant car n ur&a cu c%t.a ani rau &ai #ru+ Din aca't% cau*% ac't do&niu" d.in din c n c &ai "a &od% iar n/"#ra i (o"o'ira ac'tor co&$onnt (iind (oart uor+ Lucrara .a (i 'tructurat% in 6 $%r/i n $ri&a $art 't $r*ntat caractri'tici 'i tr%'%turi" d )a*% a" Arduino ac'ta (iind (o"o'it $ntru contro"u" &otoru"ui+ 5arta a doua .a con'ta din $r*ntat caractri'tici" d )a*% a" c!i$a&nt"or (o"o'it $ntru ra"i*ara contro"u"ui d &otor aici (iind $r*ntat &otoru" )ru'!"'' și ESC+ ,"ti&a $art a "ucr%rii .a con'ta din $arta $ractic% conctara ac'tor co&$onnt -$"icara torii d (unc/ionar dar i $r*ntara codu"ui d 'ur'%+
2
4. C**)t($5t$)$ ,( 6*7& A,"$no 7& $ri&u" r%nd $ro)a)i" to/i din ac't do&niu" a& au*it dja d Arduino dar c 't aca'ta cu ad.%rat8 “Arduino UNO este o platforma de procesare open-source, bazata pe software si hardware flexibil si simplu de folosit. Consta intr-o platforma de mici dimensiuni (.! cm " #.$ cm % in cea mai des intalnita &arianta' construita in urul unui procesor de semnal si este capabila de a prelua date din mediul inconurator printr-o serie de senzori si de a efectua actiuni asupra mediului prin intermediul luminilor, motoarelor, ser&omotoare, si alte tipuri de dispoziti&e mecanice. )rocesorul este capabil sa ruleze cod scris intr-un limba de pro*ramare care este foarte similar cu limbaul C++.
Arduino n $r*int% nit a.antaj $ car o dora& cu to/i '% (i uor d (o"o'it d di&n'iuni &ici '% ai)% un $r/ rdu' dar '% (i c%t ' $oat d $utrnic i '% ' $oat (o"o'i n c%t &ai &u"t do&nii ac't "ucru (iind )n(ic $ntru artitiin#inri !o))iti c" $a'ionati d RC 'au oricin cin .ra '% in./ c.a nou+ Aca't% &ic% $"ac% $oat '% 'i&t &diu" n car ' a("% $rin 'n*ori car ' $ot ataa d " $oat 'a contro"* &diu" "u&ini &otoar 'au a"t actuatori+ 9icrocontro"ru" 't )a*at $ $ro#ra&ara d "i&)aj Arduino+ 5roict" $ot (i 'in 't%t%tori 'au contro"at .ri(icat d ca"cu"ator+ 5"%ci" ' $ot cu&$%ra #ata (%cuta 'au ' $ot a'a&)"a din co&$onnt iar 'o(t:ar u" nc'ar $ro#ra&%rii ' $oat d'c%rca d $ 'itu" "or o(icia"+ ,n a.antaj &ajor a" ac'ti $"at(or& 't $arta d o$n3'ourc a't(" *ci d &ii d $roict dja -i't% car 'unt (%cu/i d $a'iona/i t'ta/i i co&unit%/i ntr#i on"in car di'cut% d'$r $ro)"& $roict 'au idi r(ritor "a Arduino+ 7n ac't $roict .o& (o"o'i $"aca Arduino ,no car 't )a*at $ &icrocontro""ru" At&#a62;+ Ar 14 $inuri di#ita" in$ut
9 = intr%ri Ana"o#ic un r*onator cra&ic d 1=9!* un connctor ,SB un jac? d a"i&ntar i un )uton d r't+ Ar tot c ar n.oi $ntru a 'u'/in &icrocontro""ru" i a (i ca$a)i" '% (i conctat "a ca"cu"ator+ ,no 't di(rit d c""a"t &od" din cau*a c% i "i$''t c!i$u" FTDI ,SB3to3'ria" dar (o"o't un con.rtor At&#a1=,2 car ar accai (unc/i &icrocontro""ru" (iind $r*ntat in Fi#ura 1+
3
Fi#ura 1
S$ci(ica/ii
9icrocontro""r AT&#a62; Tn'iun d o$rar @V Tn'iun d intrar rco&andat 312V Tn'iun d intrar "i&it% =320V Di#ita" I9 out$ut Intr%ri ana"o#ic = DC curnt $r I
4
8. Conto!!o (!()ton$) ,( -$t(7& 9ESC ;$ #oto"! %** '($$ Ac't ca$ito" ar "a )a*% $r*ntara contro"oru"ui "ctronic d .it*% ESC cac $r&it ca $"aca Arduino '% (i ca$a)i" d a contro"a &otoar" car ' $ot ataa d " (%r% r" &c!anic 'au tran*i'toar+ A't(" un ESC 't un circuit "ctronic cu 'co$u" d a contro"a un &otor "ctronic .it*a ac'tuia dirc/ia dar % (unc/ion* i ca (r%n% dina&ic%+ Actia 'unt (o"o'i/i &u"/i "a &od" contro"at cu radio RC n &ajoritata ti&$uri"or (iind (o"o'it cu un &otor (%r% $rii a't(" 'ntia" #nr%nd o tn'iun tri(a*ic% d $utr &ic%+ Ac'tia $ot (i &odu" '$arat 'au 'unt dja int#rat in $"%ci di(rit+ Ac't ESC uri intr$rta*% '&na"" nu ca n &odu" n car ar (i in ca*u" uni 'r.o ca &icar &c!anic% dar ca 'c!i&)ar a tn'iuni"or ntr (a* "a o (c.nt% (oart &ar+ Ac'ta (iind ra"i*at cu tran*i'tori FET &u"/u&it% ac'ti (rc.nt &ari &otoru" &it un 'unt ti$ic &ai a"' "a rota/ii &ici+ 7n'% ' $oat contro"a &u"t &ai (in 'i &ai $rci' .it*a &otoru"ui cu $irdri "ctric (oart &ici+ ESC uri d curnt continiu ' $ot nu&i 'i contro""ri 5>9 in 'n' "ar# a" cu.%ntu"ui+ Ac'tia acc$ta un '&na" d =0* 5>9 car .aria*% "a 132 &'+ C%nd 'unt a"i&nta/i cu @0* "a ti&$u" 1&' ESC o$r't a"i&ntar &otoru"ui ESC uri d curnt continiu ' $ot nu&i 'i contro""ri 5>9 in 'n' "ar# a" cu.%ntu"ui+ Ac'tia acc$ta un '&na" d =0* 5>9 car .aria*% "a 132 &'+ C%nd 'unt a"i&nta/i cu @0* "a ti&$u" 1&' ESC o$r't a"i&ntar &otoru"ui ESC (o"o'it $ntru &otoar )ru'!"'' 'unt &u"t &ai co&$"icat aca'ta (iind $r*ntat n (i#ura 2 (a*a corct% .aria*% cu rotatia &otoru"ui car 't "uat in con'idrar $rin 'n*or a"" 'au dtctoar o$tic+ C" $ro#ra&a)i" $rin ca"cu"ator au o &u"titudin d 't%ri cur)% d acc"rati dirctia d rotati o$rir "a tn'iun &ic% ct+
Fi#ura 2 5
S c"a'i(ic% ac't ESC uri du$a curntu" &a-i& $ car o $ot contro"a 'i ti$u" contro"ru"ui+ E't i&$ortant a"#ra -acta a ti$u"ui din cau*a cu c%t 't r*i'tnt "a un curnt &ai &ar crt 'i &%ri&a "ui+ 9ajoritata ESC "or 'u$ort% conctara a di(rit ("uri d )atrii dar 't i&$ortant ti$u" )atrii "a 'tara tn'iunii d t%ir a &otoru"ui a't(" $rotj%nd )atria+ 9otoru" d curnt continuu (ara $rii brushless C motor 't in $rinci$a" con'truit ca un &a#nt $r&annt rotati. (ata d o in(a'urar $arcur'a d curnt+ In aca'ta $ri.inta " 't c!i.a"nt cu un &otor d c+c in.r'at in car &a#ntu" ' rot't in ti&$ c conductoar" ra&an (i-+ Ac't ti$ d &otor ' $oat .i*ua"i*a in (i#ura 6+
Fi#ura 6
In a&)" ca*uri curntu" $rin conductoar tr)ui 'a3'i r.r'* $o"aritata d (icar data cand un $o" &a#ntic trc $ "an#a conductoar $ntru a a'i#ura unidirctiona"itata cu$"u"ui+ In motoarele de c.c clasice, cu colector, r.r'ara $o"aritatii 't ra"i*ata d catr an'a&)"u" co"ctor 3 $rii+ La ac'ta doarc co"ctoru" 't (i-at $ rotor &o&nt" d co&utati 'unt 'incroni*at auto&at cu $o"aritata a"trnanta a ca&$u"ui &a#ntic $rin car trc conductoar"+ In motorul de c.c fara perii r.r'ara $o"aritatii curntu"ui 't ra"i*ata cu tran*i'toar d $utr car tr)ui co&utat in 'incroni'& cu $o*itia rotoru"ui+ 5roc'u" co&utatii't 'i&i"ar in c" doua &a'ini iar cuatii" car r*u"ta 'i caractri'tici" &canic .it*a3cu$"u 'unt a3$roa$ idntic+ Cand curntii d (a*a in &otoru" d c+c+ (ara $rii 'unt d ac't ti$ 3 adica curnt continuu car co&uta $o"aritata in 'incroni'& cu trcra a"trnanta a $o"i"or &a#ntici N 'i S ' '$un c% &otoru" (unctiona*a cu -citatiunda dr$tun#!iu"ara.Tn'iu3na contra"ctro3 6
&otoar t+c++& in ac't ca* ' aranja*a 'a (itra$*oida"a+ Tr&niiunda dreptun*hiulara 'itra-pezoidala ' (o"o''c rci$roc $ntru a n r(ri "a &otor 'i "a contro"ru" 'au+ E-i'ta 'i un a"t &od d (unctionar in car curntii d (a*a 'unt und 'inu'oida"+ T+c++&+ in ac't ca* ar (i ida" 'inu'oida"a+ Fi*ic &otoru" 'i contro"ru" 'au arata "a (" ca &otoru" cu unda dr$tun#!iu"ara dar -i'ta o di(rnta i&$ortanta+ 9otoru" cu unda 'inu'oida"a (unctiona*a cu o distributie rotati&a a solenatiei 'i&i"ar cu ca&$u" &a#ntic in.artitor din &otoru" a'incron 'au &a'ina 'incrona d curnt a"trnati.+ Ac't ti$ d &otor (ara $rii 't un 'i&$"u &otor 'incron d c+a+ cu -citati (i-a d "a &a#nti $r&annti+
7
<. Con()t*(* 5$ %"n)=$on*(* 5$5t(#"!"$ E't i&$ortant conctara corct% a c!i$a&nt"or a't(" a.& n.oi d atn/i '$orit% "a conctara )atrii "a ESC 'a nu con(und%& &u(" 'au '% tri&it& un curnt &ar '$r $"aca Arduino aca'ta 't $r*ntat in (i#ura 4+
Fi#ura 4
La conctara $"acii Arduino ' (o"o't un $otntio&tru d 10 cu cur'oru" conctat "a Ana"o# 0 iar c" doua ca$t "a @V ND 'i ND d "a ESC $rin (iru" n#ru+ Iira Di#ita"% G 't conctat "a ESC $rin (iru" a")+ H@V d "a ESC nu 't conctat $ntru ca nu .a $ri&i tn'iuna d a"i&ntar $rin Arduino ci $rin intr%ri" '$arata HV 'i ND d "a )atri+Ac't &ontaj ' .d in (i#ura @+
Fi#ura @ 8
Ac't $roict (iind unu" (%r% n.oi d conctar $r&annt% "a ca"cu"ator 't nc'ar doar nc%rcara $ro#ra&u"ui in &&oria Arduino 'i $ro#ra&u" .a ru"a .it*a &otoru"ui (iind contro"at d $o*itia $otntio&tru"ui+
inc"ud JSr.o+!K Sr.o &'r.o int $ot$in M 0
<< crara o)ictu"ui 'r.o << $ornir $in 0 $ntru (o"o'ira #n $otntio&tru
.oid 'tu$ &'r.o+attac!G .oid "oo$ .a" M ana"o#Rad$ot$in .a" M &a$.a" 0 1026 0 1G &'r.o+:rit.a" d"a1@
<< ata'a*a 'r.ou" "a $inu" G << cit't .a"oar $otntio&tru"ui <<'ca"ar $ntru a (o"o'i cu 'r.o <<$un $o*itia .a"orii 'ca"at <
7n conc"u*i ' $oat o)'r.a ca un $ro#r%&" 'i&$"u și nișt co&$onnt au ca$acitata d a contro"a un &otor aca'ta (iind )a*a a &u"tor $roict 'au uti"aj+ Fo"o'ind ESC &ai $utrnic ac't &otoar $oat '% atin#% di&n'iuni 'i $utri &ari $ut%nd (i (o"o'it c!iar și n indru'tri #ra+ Arduino 't un ?it (oart .r'iti" ' $oat (ac oric cu aca't% $"ac% cu co&$onnt $ri(ric adc.at "a un $rț rdu' și r*u"tat car ' $ot o)țin (oart ușor+
9
1$6!$o*%$( 1+ !tt$P<
10
