Basics Control for VNH2SP30 with Arduino UNO

โครงงานนี้จะเป็นการทดลองต่อใช้งานบอร์ด VNH2SP30 (Monster Moto Shield) โดยบอร์ด VNH2SP30 จะเป็นชีลด์บอร์ดสำหรับขับมอเตอร์กระแสตรง (DC motor) ที่สามารถรองรับกระแสได้สูงถึง 30A ที่สามารถต่อใช้ร่วมกับบอร์ด Arduino UNO ทันทีโดยเราไม่ต้องใช้สายไฟเพิ่มเติม เพียงให้เราจ่ายไฟเลี้ยงและต่อมอเตอร์เข้ากับบอร์ดได้ 2 ตัว และเขียนโปรแกรมควบคุมมอเตอร์ได้ทันที

Monster Moto Shield
รูปที่ 1 ลักษณะของบอร์ด VNH2SP30 (ด้านบน)

ในรูปที่ 1 และ 2 จะแสดงลักษณะของบอร์ด VNH2SP30 ที่ใช้อุปกรณ์บนบอร์ดไม่มากนัก แต่สามารถจ่ายกระแสสำหรับมอเตอร์ได้ค่อนข้างสูง และสามารถควบคุมทิศทางการหมุนและความเร็วในการหมุนได้

Monster Moto Shield
รูปที่ 2 ลักษณะของบอร์ด VNH2SP30 (ด้านล่าง)

คุณสมบัติของบอร์ด VNH2SP30 (Monster Moto Shield) (Ref. [1] )

  • OUTPUT CURRENT: 30A
  • 5V LOGIC LEVEL COMPATIBLE INPUTS
  • UNDERVOLTAGE AND OVERVOLTAGE SHUT-DOWN
  • OVERVOLTAGE CLAMP
  • THERMAL SHUT DOWN
  • CROSS-CONDUCTION PROTECTION
  • LINEAR CURRENT LIMITER
  • VERY LOW STAND-BY POWER CONSUMPTION
  • PWM OPERATION UP TO 20kHz
  • PROTECTION AGAINST : LOSS OF GROUND AND LOSS OF VCC
  • CURRENT SENSE OUTPUT PROPORTIONAL TO MOTOR CURRENT
  • IN COMPLIANCE WITH THE 2002/95/EC EUROPEAN DIRECTIVE
Monster Moto Shield
รูปที่ 3 แสดงอุปกรณ์ต่อร่วมกันระหว่างบอร์ด VNH2SP30

รูปที่ 3 อุปกรณ์ที่ใช้งานร่วมกันระหว่างบอร์ด VNH2SP30 และบอร์ด Arduino UNO คือ Pin header เราสามารถบัดกรีเพื่อเชื่อมต่อบอร์ดทั้ง 2 ระหว่างกันได้ทันที

Monster Moto Shield
รูปที่ 4 การนำมาประกอบเข้าบอร์ด Arduino UNO

รูปที่ 4 หลังจากที่เราบัดกรี Pin Header เข้าที่ตำแหน่งเดียวกับบอร์ด Arduino UNO แล้วจากนั้น ทดลองนำเข้ามาประกอบเข้าบอร์ด Arduino UNO ได้เลย และสังเกตระยะห่างระหว่างบอร์ดทั้งสองเพื่อไม่ให้ส่วนอื่นสัมผัสระหว่างกันที่อาจทำให้เกิดการรัดวงจรขึ้น

Monster Moto Shield
รูปที่ 5 สายไฟและขั้วต่อบานาน่าสำหรับต่อกับบอร์ดมอเตอร์

รูปที่ 5 สายไฟและขั้วต่อแบบบานาน่าสำหรับให้กับตัวมอเตอร์ ปากคีบสำหรับให้เราต่อแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงเข้ามายังบอร์ดได้ง่าย และเป็นสายสีแดงและสีดำเพื่อป้องกันการต่อผิดขั้วระหว่างบวกและลบ

Monster Moto Shield
รูปที่ 6 การต่อสายไฟต่างๆ เข้ากับบอร์ด VNH2SP30 เสร็จเรียบร้อย

รูปที่ 6 ในรูปแสดงลักษณะของการต่อสายไฟต่างๆ เข้ากับบอร์ด VNH2SP30 เสร็จเรียบร้อยแล้ว โดยสายที่ต่อจะประกอบด้วย (ด้านซ้าย) สายสีแดงและสีดำ สำหรับต่อไฟเลีัยงเข้ามายังบอร์ด (ด้านขวา) สำหรับต่อมอเตอร์ 2 ตัวคือ สายสีแดงและสีดำที่ 1 จะต่อกับ มอเตอร์ตัวที่ 1 และลักษณะเดียวกัน สายสีแดงและสีดำที่ 2 จะต่อมอเตอร์ 2 ได้ทันที

Monster Moto Shield
รูปที่ 7 ตัวบอร์ด VNH2SP30 สำหรับนำไปต่อใช้งาน (1)
Monster Moto Shield
รูปที่ 8 ตัวบอร์ด VNH2SP30 สำหรับนำไปต่อใช้งาน (2)

รูปที่ 7 และ 8 ในรูปเมื่อเรามองในภาพพรวมของตัวบอร์ด VNH2SP30 (Monster Moto Shield) เมื่อเราพร้อมนำไปต่อใช้งาน โดยในลักษณะของโครงงานนี้จะเน้นให้เราสามารถเลือกนำไปทดลองกับตัวมอเตอร์ได้หลายๆ แบบเพื่อให้มีความสะดวกและสามารถให้เป็นบอร์ดต้นแบบสำหรับนำไปทดลองในลักษณะอื่นได้ เช่นการควบคุมมอเตอร์ในแบบต่างๆ (DC motor drive) การควบคุมความเร็วทั่วไป (DC motor speed control) และการควบคุมความเร็วแบบปิด (Closed control loop system) เป็นต้น

*โปรแกรมสำหรับทดลองโครงงานดาวน์โหลดที่ —-> https://www.electronicsdna.com/wp-content/uploads/dlm_uploads/2021/07/VNH3SP30-master.zip หรือ https://github.com/bmellink/VNH3SP30

Monster Moto Shield
รูปที่ 9 การทดลองขับมอเตอร์ขนาดเล็ก (1)
Monster Moto Shield
รูปที่ 10 การทดลองขับมอเตอร์ขนาดเล็ก (2)

ในรูปที่ 9 และ 10 เป็นลักษณะของการทดลองขับมอเตอร์ขนาดเล็ก (DC Motor) เพื่อสังเกตลักษณะการทำงาน การเขียนโปรแกรมควบคุม และการทดสอบความร้อนของตัวไอซีเมื่อมีโหลดเกิดขึ้นกับตัวมอเตอร์เพื่อให้ทราบผลที่เกิดขึ้นโดยแท้งจริง

Reference

  1. https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/100179/STMICROELECTRONICS/VNH2SP30.html
  2. https://www.elecrow.com/download/VNH2SP30%20Datasheet.pdf
  3. https://www.instructables.com/id/Monster-Motor-Shield-VNH2SP30/
  4. https://www.pololu.com/picture/view/0J5062
  5. https://github.com/bmellink/VNH3SP30