Page 87 - ArduinoและPOP-BOT

 87





ในบทนี้ นํ าเสนอการเขี ยนโปรแกรมเพื่ อขั บเคลื่ อนหุ นยนต POP-BOT โดยหั วใจหลั กคื อ การเขี ยนโปรแกรม

เพื่ อควบคุ มให โมดู ลไมโครคอนโทรลเลอร POP-MCU ส งสั ญญาณไปยั งวงจรขั บมอเตอร ซึ่ งใช ไอซี เบอร TB6612
เพื่ อขั บให มอเตอร หมุ นไปในทิ ศทางและด วยความเร็ วตามที่ ต องการ

7.1 ไมโครคอนโทรลเลอร กั บการขั บมอเตอร ไฟตรง

การใช งานไมโครคอนโทรลเลอร เพื่ อขั บโหลดกระแสสู งอย างมอเตอร มี วิ ธี การควบคุ มอย างมากมาย ตั้ งแต
ควบคุ มให หมุ นหรื อหยุ ดหมุ น, ควบคุ มการล็ อกหรื อปล อยแกนหมุ น, ควบคุ มทิ ศทางการหมุ น และควบคุ มความเร็ ว
ในการหมุ น ซึ่ งแต ละวิ ธี จะใช อุ ปกรณ และวิ ธี การที่ แตกต างกั น แต สิ่ งหนึ่ งที่ จํ าเป นอย างยิ่ งคื อ วงจรขั บมอเตอร (motor

driver) ทั้ งนี้ เนื่ องจากไมโครคอนโทรลเลอร มี ความสามารถในการจ ายกระแสที่ จํ ากั ดและค อนข างตํ่ าคื อ 20mA (ใน
กรณี ใช ไมโครคอนโทรลเลอร ATmega168) ในขณะที่ มอเตอร ต องการกระแสไฟฟ ามากกว านั้ น ดั งนั้ นวงจรขั บ

มอเตอร จะเข ามาทํ าหน าที่ นั้ น โดยรั บสั ญญาณกระตุ น และสั ญญาณกํ าหนดความเร็ วในการควบคุ มมอเตอร มาจาก
ไมโครคอนโทรลเลอร ส วนวงจรขั บมอเตอร ทํ าหน าที่ ขั บมอเตอร โดยตรง ให หมุ นหรื อล็ อกแกน หรื อหมุ นในทิ ศทางใด
และถ ายทอดพลั งงานไปยั งมอเตอร เพื่ อให สามารถหมุ นได เร็ วตามที่ กํ าหนดมาจากไมโครคอนโทรลเลอร

7.2 ควบคุ มความเร็ วของมอเตอร

ในการขั บมอเตอร โดยปกติ จะป อนแรงดั นไฟตรงให โดยตรง มอเตอร จะทํ างานเต็ มกํ าลั ง ซึ่ งอาจมี ความเร็ ว

มากเกิ นไป ดั งนั้ นการปรั บความเร็ วของมอเตอร จึ งใช วิ ธี ลดแรงดั นไฟฟ าที่ ป อนให กั บมอเตอร วิ ธี ที่ นิ ยมคื อ การป อน
พั ลส ไปขั บมอเตอร แทน แล วปรั บความกว างพั ลส ช วงบวก เพื่ อให ได ค าแรงดั นเฉลี่ ยตามต องการ วิ ธี การนี้ เรี ยกว า
พั ลส วิ ดธ มอดู เลเตอร (PWM) โดยความกว างพั ลส ช วงบวกเมื่ อเที ยบกั บความกว างพั ลส ทั้ งหมดเรี ยกว า ดิ วตี้ ไซเกิ ล โดย

จะคิ ดค าดิ วตี้ ไซเกิ ลเป นเปอร เซ็ นต ของค าความกว างพั ลส ทั้ งหมด

ตั วอย างจากรู ปที่ 7-1 (ข) มี ค าดิ วตี้ ไซเกิ ล 50% หมายถึ ง ความกว างของพั ลส ช วงบวกมี ความกว างเป น 50%
ของความกว างทั้ งหมด ดั งนั้ นแรงดั นเฉลี่ ยที่ ได เท ากั บ (50 x 4.8) /100 = 2.4V สํ าหรั บรู ปที่ 7-1 (ค) และ (ง) เป นการ
กํ าหนดค าดิ วตี้ ไซเกิ ล 75% และ 25% ตามลํ าดั บ