2 layers100 × 90 mm
Entrenador atmega328p
davixcky/entrenador-atmega328p
Entrenador de microcontroladores con ATMega328P (DIP) - Sistemas Embebidos 1, actividad 10.1.12
75 parts
2 layers51.7 × 79.4 mm
Control motor dc
kr4fty/DCMotorController5Closed Loop Position Control for DC Servo Motors. STEP / DIR compatible Driver
- Size
- 51.7 × 79.4 mm
- Copper layers
- 2
- Thickness
- 1.6 mm
- Parts
- 26
- Nets
- 32
- Pads
- 116
- Tracks, vias
- 297, 4
- Pours
- 1
- Routed
- Yes
- KiCad
- KiCad 4
- Created
- 14 Jun 2017
- Updated
- 13 Nov 2017
Overview
Control motor dc is an open-source printed circuit board by kr4fty, from the kr4fty/DCMotorController repository on GitHub, published under the GPL-2.0 licence. It is a 2-layer board of 51.7 × 79.4 mm with 26 parts on 32 nets, routed with 297 tracks and 4 vias.
It is built around the ATMEGA328P-PU, L293D and LM7805, with the 100UF/16V among its other parts. Its parts include 10 capacitors, 6 connectors, 3 resistors, 3 ICs and 2 diodes. It belongs with the robots and motor control boards and the AVR (ATmega, ATtiny) boards of this library.
Main components
4
ATMEGA328P-PU
DIP-28-300mil-40℃~+85℃ 1.8V~5.5V 10bit 1KB 20MHz 23 2KB 32KB 8 Bit AVR Built-in FLASH DIP-28-300mil Microcontrollers (MCU/MPU/SOC) ROHSMicrochip TechnologyMicrocontrollers (MCU/MPU/SOC)
L293D
DIP-16-40℃~+150℃ 1.2A 2 4.5V~36V 4mA 600mA DIP-16 Brushed DC Motor Drivers ROHSSTMicroelectronicsStepper Motor Driver
LM7805
TO-2630℃~+125℃ 1 1A 20V 2V 42uV 5V 62dB@(120Hz) 8mA Fixed Over Temperature Protection、Short Circuit Protection Positive TO-263 Voltage Regulators - Linear, Low Drop Out (LDO) Regulators ROHSYONGYUTAIVoltage Regulators - Linear, Low Drop Out (LDO) Regulators
100UF/16V
C1812C1812 SMT ROHSJLCPCB AssemblyUncategorised
README
README.mdDCMotorController
Control de lazo cerrado para motores DC utilizando un ATMEGA328p (corazón del Arduino UNO) y un puente H tipo L293.
Descripción
Este es una pequeña implementación de la librería ArduinoPID, para el control de motores de corriente continua, DC, que cuenten con un encoder acoplado a su eje.
Cuenta con soporte para uno o dos motores, dependiendo de como este configurado dentro de motor.h.
La idea principal del proyecto es la de utilizar MOTORES DC/Servos en proyectos de construcción de CNC en lugar de los tradicionales Motores Paso a Paso (PaP).
El sistema es compatible a nivel de pins de control, con los driver para motores PaP, STEP y DIR, como por ejemplo el Pololu A4988.
Funcionamiento
Un Arduino cargado con GRBL, por ejemplo, envía un pulso a través del pin STEP. Cada pulso que recibe el driver le dice al motor que tiene que avanzar un micropaso.
Luego por medio del pin DIR obtenemos la dirección de avance, si queremos ir en el sentido de las agujas del reloj, o al contrario.
De esta forma, cada vez que el driver recibe un pulso en el pin STEP, el circuito comprueba el estado del pin DIR, y alimenta las bobinas del motor en el orden adecuado.
Parámetros PID
El proceso de sintonizado del PID se hizo de forma experimental, prueba/error, tratando de tener tanto el overshoot como el tiempo de establecimiento los mas chicos posibles. Se llego a la conclusión que para el par de motores utilizados, los parámetros que mejor se ajustaban fueron los siguientes:
-
Setpoint > 50:
Kp = 10 // Agresive Kp
Ki = 1 // Agresive Ki
Kd = 0.01 // Agresive Kd -
Setpoint =< 50:
Kp = 5 // Conservative Kp
Ki = 0.1 // Conservative Ki
Kd = 0.001 // Conservative Kd
Dependiendo del tipo de Motor/Servo utilizados, estos parámetros deberán ser cambiados. Esto ultimo se realizara modificando los prarametros AGGKp,AGGKi, AGGKd, CONSKp, CONSKi y CONSKd, dentro de motor.h
Características:
- El conjunto Driver-Servo/Motor remplaza al conjunto Driver-Motor/PaP
- El corazón del sistema es un chip ATMEGA328p
- Se puede controlar uno o dos motores simultáneamente
- El Driver tiene cuatro señales de control: DIR, STEP, ENABLE y RESET
- Cada motor puede ser controlado de forma independiente por medio de DIR y STEP
- El sistema de control esta basado en un sistema PID
- El PWM trabaja a una frecuencia de 31.25KHz, imperceptible al oído humano
- Cuenta con un salida por puerto serie para depuración
- Tanto las señales de entrada de los STEPs como las de los encoders, utilizan interrupciones del tipo PIN CHANGE (PCI)
- El diseño del PCB fue realizado en KiCAD
- La etapa de potencia de los motores fue realizada con un puente H del tipo L293D
Firmware
Dependencias
El proyecto depende de cuatro librerías:
- ArduinoPID: Librería principal con la que se realiza el control de lazo cerrado
- EnableInterrupt: Encargada de vincular las interrupciones del tipo Pin-change con la respectiva ISR.
- EncoderPCI: Librería encargada de manejar los Encoders
- DCMotorServoPCI: Es la librería en si, que realiza la gestión y el control del motor dc
Hardware
Pins utilizados:
| Motor 1 | |
|---|---|
| Arduino Pin | Descripción |
| 10 | pwmX, chip enable 1 del L293D |
| 6 | in1X, salida hacia el pin 2, IN1, del L293D |
| 5 | in2X, salida hacia el pin 7, IN2, del L293D |
| A2 | inAX, entrada A desde el encoder |
| A3 | inBX, entrada B desde el encoder |
| 2 | stepX, entrada STEP proveniente del otro Arduino cargado con GRBL |
| 12 | dirX, entrada DIR proveniente del otro Arduino cargado con GRBL |
| Motor 2 | |
|---|---|
| Arduino Pin | Descripción |
| 11 | pwmY, chip enable 2 del L293D |
| 8 | in1Y, salida hacia el pin 10, IN3, del L293D |
| 9 | in2Y, salida hacia el pin 15, IN4, del L293D |
| A0 | inAY, entrada A desde el encoder |
| A1 | inBY, entrada B desde el encoder |
| 3 | stepY, entrada STEP |
| 13 | dirY, entrada DIR |
| Global | |
|---|---|
| Arduino Pin | Descripción |
| A5 | entrada ENABLE |
| Rst | Reset del driver |
Esquematico
Circuito
Video
YouTube
Motores de corriente continua
Ventajas de los Motores DC frente a los PaP
- Poseen gran velocidad de giro
- Alta aceleración/Par inicial
- Son silenciosos
- Movimiento suave y sin saltos
- Control medianamente sencilla
- Electrónica mas sencilla
- Utiliza realimentación para el control del sistema
- Debido a este ultimo, tiene alta precisión en posición (depende fuertemente del encoder acoplado)
Desventajas de los Motores DC frente a los PaP
- La potencia de funcionamiento pico sólo se desarrolla a altas velocidades
- Debido a sus altas velocidades estos pueden calentarse mas rápidamente (podría necesitar un sistemas de ventilación)
- Inercia mas elevada (depende de la velocidad y la carga acoplada al eje)
Proyectos Similares
- ServoStrap por danithebest91
- SuryaProCell-CNC por suryaprocell
- DC-Servo-Controller por makerbot
- dcservo por misan
Licencia
GPLv2
Autor
Tapia Favio
Feedback
Por favor agradecería que me envies cualquier duda y/o comentario para mejorar el proyecto, gracias.
Mail: technicc (at) gmail.com
Parts
26| Qty | Value | Footprint | References |
|---|---|---|---|
| 6 | 0.1uF | Capacitors_ThroughHole:C_Disc_D3.8mm_W2.6mm_P2.50mm | C5, C6, C7, C8, C9, C10 |
| 2 | 22pF | Capacitors_ThroughHole:C_Disc_D3.8mm_W2.6mm_P2.50mm | C3, C4 |
| 2 | LED | LEDs:LED_D3.0mm | D1, D2 |
| 1 | 100uF/16V | Capacitors_ThroughHole:CP_Radial_D5.0mm_P2.00mm | C2 |
| 1 | 100uF/25V | Capacitors_ThroughHole:CP_Radial_D5.0mm_P2.50mm | C1 |
| 1 | 10K | Resistors_ThroughHole:R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P7.62mm_Horizontal | R2 |
| 1 | 16Mhz | Crystals:Crystal_HC52-6mm_Vertical | Y1 |
| 1 | 1K | Resistors_ThroughHole:R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P2.54mm_Vertical | R1 |
| 1 | 470 | Resistors_ThroughHole:R_Axial_DIN0204_L3.6mm_D1.6mm_P7.62mm_Horizontal | R3 |
| 1 | ATMEGA328P-PU | Housings_DIP:DIP-28_W7.62mm | U2 |
| 1 | BARREL_JACK | Connect:JACK_ALIM | J1 |
| 1 | Control de entrada | Socket_Strips:Socket_Strip_Straight_2x04_Pitch2.54mm | J2 |
| 1 | ICSP | Pin_Headers:Pin_Header_Straight_2x03_Pitch2.54mm | J5 |
| 1 | L293D | Housings_DIP:DIP-16_W7.62mm | U3 |
| 1 | LM7805 | Favio:TO-220_Vertical-fav | U1 |
| 1 | Motor1 | Socket_Strips:Socket_Strip_Straight_2x03_Pitch2.54mm | J3 |
| 1 | Motor2 | Socket_Strips:Socket_Strip_Straight_2x03_Pitch2.54mm | J4 |
| 1 | Reset | Buttons_Switches_ThroughHole:SW_PUSH_6mm | SW1 |
| 1 | Serial | Pin_Headers:Pin_Header_Straight_1x04_Pitch2.54mm | J6 |
Questions
How big is the Control motor dc PCB?
It measures 51.7 × 79.4 mm and has 2 copper layers, 1.6 mm thick.
What parts does the Control motor dc use?
26 parts, built around the ATMEGA328P-PU, L293D, LM7805 and 100UF/16V. The full list of its parts is on this page, with links to each part's symbol and footprint where PCBKit's library has them.
Where can I download the Control motor dc KiCad files?
From the kr4fty/DCMotorController repository on GitHub, at the commit this page was made from: the board is hardware/control_motor_dc.kicad_pcb. PCBKit opens the board in the browser, with nothing to install.
Can I use the Control motor dc design in my own project?
Its repository publishes it under the GPL-2.0 licence: you may reuse it on that licence's terms (keep the author's notice, and for a copyleft licence share your changes alike).
Similar boards
- 2 layers150 × 110 mm
KIT ATmega16
ndhuy1127/DA2-KIT-ATmega16
Đồ án 2 HUST 20261 - DA26111: Thiết kế và phát triển KIT ATmega16
57 parts - 2 layers68 × 48 mm
Motor 12V controller
not-forest/rp2040-12V-motor-regulator
Small motor regulator circuit with H-Bridge driver source code for RP2040 Zero microcontroller.
37 partsMIT - 2 layers95.9 × 129.5 mm
Solderin Station
kr4fty/DiySolderingStation
Diy Soldering Stations with Atmega (Arduino UNO). Firmware and hardware design included
73 parts3GPL-2.0 - 2 layers88.9 × 106.7 mm
DataLogger
ataweg/DataLogger
DataLogger using "Arduino UNO" board and Greiman SdFat library
62 partsMIT - 2 layers
- 2 layers99.2 × 210.1 mm
- 2 layers46.7 × 63.1 mm
