Intermediário - Projeto 10

Motores DC com driver ponte H L9110s e Arduino - 4 velocidades

Objetivo

Neste tutorial vamos mostrar como controlar a velocidade de 2 motores CC (corrente contínua) através um driver motor ponte H L9110s e o Arduino acionados por um sensor de toque capacitivo 4 teclas TTP224. No projeto os motores terão 4 velocidades: 30%, 50%, 75% e 100% da velocidade máxima. Também usaremos um comando para frear os motores ao tocarmos 2 teclas simultaneamente. Para alterar o sentido de rotação utilizaremos um push button.

Leia também: I05 - Controlando um motor DC com Arduino, transistor e potenciômetro, I06 - Controlando um motor DC com L293D (Ponte H) e Arduino, I07 - Como controlar motores DC com o Driver Ponte H - L298N e Arduino,  I08 - Como controlar motores DC com o Driver Ponte H - L9110 e Arduino e I09 - Motores DC com Driver Ponte H L9110 e Arduino - Controle de 4 velocidades pelo teclado .

Sensor de toque capacitivo 4 teclas TTP224: Sensor que utiliza a alteração da capacitância do seu próprio circuito para determinar o toque de uma pessoa em uma região sensível da placa. Ao encostar o dedo no sensor de toque capacitivo, a capacitância que existe no mesmo será alterada, possibilitando assim a uma fácil e rápida leitura. O sensor TTP224 conta com 4 teclas capacitivas, o que possibilita um comando exclusivo para cada tecla ou até mesmo uma sequência de comandos. O sensor 4 teclas TTP224 pode ser aplicado como um componente de comando para uma determinada ação, como por exemplo, ligar e desligar lâmpadas, acionar um robô, abrir portas eletrônicas, acionar motores, entre muitas outras.

Motores CC (DC motor): De forma geral, os motores CC, de corrente contínua, são dispositivos que convertem energia elétrica em energia mecânica, gerando uma rotação no seu eixo. Este tutorial deve ser utilizado apenas para motores que consomem menos que 2A quando alimentados por uma tensão de 5 a 12V. No nosso projeto, vamos utilizar um motor de corrente contínua de 130mA para uma tensão de 5V com potência e rendimento máximo.

ATENÇÃO:

a) Nunca ligue o motor CC diretamente no Arduino, pois poderá danificar irreversivelmente o seu microcontrolador. Os pinos digitais do Arduino oferecem no máximo 40mA e um motor CC, mesmo que pequeno, consome muito mais que isto. Portanto, para controlar um motor CC é necessário a utilização de correntes mais altas que as do Arduino e por isso você deverá utilizar transistores ou circuitos chamados de Ponte H (ver wikipedia) como os circuitos integrados controladores de motores L293D ou SN754410. Esses componentes irão garantir correntes satisfatórias para operar o motor em vazio ou em plena carga. Também podemos utilizar módulos (conjunto de componentes montados) denominados de Driver Ponte H desenvolvidos especificamente para controlar cargas indutivas como: relés, solenoides, motores DC e motores de passo.

b) Neste projeto escolhemos o Driver Motor Ponte H L9110, baseado no chip L9110 (datasheet). Com este módulo podemos controlar a velocidade e o sentido de rotação de ate dois motores DC ao mesmo tempo, de forma simultânea ou independente. Este módulo deve ser utilizado apenas em motores de corrente contínua pequenos (3 a 12V) e com corrente de operação até 800mA. Veja abaixo algumas características do componente:

Observação: O chip L9110 (datasheet), base do driver motor ponte H que usaremos neste projeto. Este componente é muito utilizado no controle de motores, assim como o L293D (I06 - Controlando um motor DC com L293D (Ponte H e Arduino) e o L298N (I07 - Como controlar motores DC com o Driver Ponte H - L298N e Arduino). O chip nada mais é do que uma ponte H duplo inserido em um componente integrado, ocupando um menor espaço no circuito.

Vantagens e desvantagens do driver motor ponte H L9110 em relação ao L298N:

Vantagens

– Mais compacto;
– Utiliza menos portas do Arduino para controlar o sentido e velocidade de rotação;
– Menor queda de tensão interna;
– Custo menor;

Desvantagens

– Pode ser utilizado em motores de corrente contínua de até 12V apenas;

Características do driver ponte H L298N

– Tensão de Operação: 2.5V-12V
– Chip: L9110 ((datasheet)
– Controle de 2 motores DC ou motor de passo bipolar de 4 fios
– Corrente de Operação: 800mA por canal (máxima de 1,5A)
– Tensão lógica: 5v
– Temperatura de Operação: 0°C ~ 80°C

c) Abaixo vamos entender a função de cada pino de entrada e saída do driver motor ponte H L298N: