আরডুইনো সহ BLDC মোটর: ওয়্যারিং, কোড এবং কন্ট্রোল গাইড

কিভাবে একটি ESC আরডুইনোকে একটি BLDC মোটর নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়

একটি আরডুইনো একটি BLDC মোটরের তিনটি পর্যায় সরাসরি চালাতে পারে না — এতে বর্তমান ক্ষমতা বা কম্যুটেশন লজিক নেই৷ এই কাজটি ESC (ইলেক্ট্রনিক স্পিড কন্ট্রোলার) এর কাছে পড়ে, যা আরডুইনো এবং মোটরের মধ্যে বসে, একটি সাধারণ PWM সংকেতকে টাইমড থ্রি-ফেজ সুইচের মধ্যে রূপান্তর করে যা আসলে স্পিটর সুইচ করে৷

Arduino এর দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি ESC দেখতে হুবহু একটি আদর্শ RC সার্ভোর মতো। এটি মোটামুটি 1000 এবং 2000 মাইক্রোসেকেন্ডের মধ্যে একটি পালস আশা করে, প্রতি 20 মিলিসেকেন্ডে পুনরাবৃত্তি হয়, যেখানে পালস প্রস্থ মানচিত্র থ্রোটল অবস্থানে থাকে। তাই একই সার্ভো লাইব্রেরি শখের জন্য ব্যবহৃত সার্ভো ESC নিয়ন্ত্রণের জন্য কাজ করে — আরডুইনো মোটেও মোটরের সাথে কথা বলছে না, এটি ESC এর অনবোর্ড মাইক্রোকন্ট্রোলারের সাথে কথা বলছে, যা প্রকৃত পরিবর্তন পরিচালনা করে।

ESC এর মাধ্যমে একটি BLDC মোটরে একটি Arduino এর ওয়্যারিং

তিনটি ভারী-গেজ মোটর তারগুলি BLDC মোটর থেকে সরাসরি ESC-এর তিন ফেজ আউটপুটগুলির সাথে সংযোগ করে — সংযোগকারীর অর্ডার এই পর্যায়ে দিকনির্দেশের জন্য কোন ব্যাপার নয়, যেহেতু যেকোনো দুটি তারের অদলবদল ঘূর্ণনকে বিপরীত করে। মোটর পাওয়ার (সাধারণত একটি লিপো ব্যাটারি যা মোটরের ভোল্টেজ রেটিং এর সাথে মিলে যায়) ESC এর ইনপুট লিডের সাথে সংযোগ করে, Arduino এর সাথে নয়।

সিগন্যালের দিকটি আরও সহজ: একটি আরডুইনো ডিজিটাল পিন থেকে ESC-এর সিগন্যাল ইনপুটে একটি একক PWM তার, এছাড়াও Arduino এবং ESC-এর মধ্যে একটি শেয়ার্ড গ্রাউন্ড। বেশিরভাগ ESC-তে সেই সংকেত সংযোগকারীতে একটি BEC (ব্যাটারি এলিমিনেটর সার্কিট) অন্তর্ভুক্ত থাকে, যা Arduino-এ একটি নিয়ন্ত্রিত 5V ফেরত সরবরাহ করে — যার অর্থ বোর্ডের জন্য একটি পৃথক পাওয়ার সাপ্লাই সাধারণত ততক্ষণ প্রয়োজন হয় না যতক্ষণ না ESC-এর BEC আউটপুট Arduino-এর বর্তমান ড্রয়ের জন্য রেট করা হয়।

বেসিক গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য Arduino কোড

জায়গায় তারের সঙ্গে, কোড নিজেই সংক্ষিপ্ত. সার্ভো লাইব্রেরি ESC-কে একটি সার্ভো মোটরের মতো আচরণ করে এবং লাইব্রেরি কোণের জন্য ব্যবহার করে একই 0-180 রেঞ্জে গতির মানচিত্র তৈরি করে:

• ব্যবহার করে ESC সংকেত পিন সংযুক্ত করুন ESC.attach(9, 1000, 2000) , নাড়ি-প্রস্থ পরিসীমা স্পষ্টভাবে সেট করা
• ম্যানুয়াল গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি এনালগ পিনে একটি পোটেনটিওমিটার পড়ুন
• 0-1023 এনালগ রিডিং 0-180 রেঞ্জে ম্যাপ করুন যা ESC আশা করে
• সঙ্গে যে মানচিত্র মান লিখুন ESC.write(গতি) মূল লুপের ভিতরে

এই প্যাটার্নটি কাজ করে কারণ অন্তর্নিহিত সংকেত বিন্যাসটি একটি শখ সার্ভোর অনুরূপ, যেমনটি নথিভুক্ত Arduino Servo লাইব্রেরি রেফারেন্স , যা লাইব্রেরি নির্ভর করে নাড়ির সময় এবং পিন সীমাবদ্ধতার ব্যাখ্যা করে।

ESC সশস্ত্র এবং ক্রমাঙ্কন

বেশিরভাগ ESC পাওয়ার-আপের সাথে সাথেই মোটর স্পিন করবে না - তারা প্রথমে একটি আর্মিং সিকোয়েন্স আশা করে, সাধারণত স্টার্টআপের পরে ন্যূনতম এক বা দুই সেকেন্ডের জন্য থ্রোটল সিগন্যাল ধরে রাখার দ্বারা ট্রিগার হয়। এই ধাপটি এড়িয়ে যাওয়া সবচেয়ে সাধারণ কারণ একটি মোটর পাওয়ার-আপে সংক্ষিপ্তভাবে শুরু হয় এবং তারপরে থামে: ESC কমান্ড গ্রহণ করার আগে একটি বৈধ লো-থ্রোটল সিগন্যালের জন্য অপেক্ষা করছে।

ক্রমাঙ্কন ESC এর সর্বনিম্ন এবং সর্বাধিক পালস প্রস্থের বোঝার সেট করে যাতে Arduino আসলে যা পাঠায় তার সাথে মেলে। ইতিমধ্যেই সর্বাধিকে থ্রোটল সিগন্যাল সহ ESC কে পাওয়ার করুন, নিশ্চিতকরণ বীপের জন্য অপেক্ষা করুন, তারপরে সর্বনিম্ন ড্রপ করুন এবং আবার অপেক্ষা করুন — এটি আপনার পোটেনটিওমিটারের ম্যাপ করা পরিসরের সাথে মেলে না এমন ফ্যাক্টরি ডিফল্টগুলির উপর নির্ভর করার পরিবর্তে, আপনার কোডগুলি তৈরি করে এমন সঠিক শেষ পয়েন্টগুলি ESC কে শেখায়৷

সেন্সরড বনাম সেন্সরলেস BLDC: কেন এটি আপনার Arduino সেটআপ পরিবর্তন করে

উপরের সবকিছু অনুমান করে যে একটি সেন্সরবিহীন BLDC মোটর একটি অফ-দ্য-শেল্ফ ESC-এর সাথে পেয়ার করা হয়েছে - এটি সবচেয়ে সাধারণ শখের সেটআপ, এবং বেশিরভাগ টিউটোরিয়াল এটিতে ডিফল্ট হওয়ার কারণ। ESC আনপাওয়ারড ফেজে উত্পন্ন ব্যাক-EMF থেকে রটারের অবস্থান সনাক্ত করে, যা মোটরটি ঘুরার সাথে সাথে ভাল কাজ করে তবে এর মানে হল ESC BEMF টাইমিং সম্মুখে লক করার আগে মোটরটির একটি সংক্ষিপ্ত ওপেন-লুপ স্টার্টআপ র‌্যাম্প প্রয়োজন।

একটি সেন্সরযুক্ত BLDC মোটর তিনটি হল-ইফেক্ট সেন্সর যোগ করে যা রটারের অবস্থান সরাসরি রিপোর্ট করে, এমনকি শূন্য RPM-তেও। এটি স্টার্টআপ র‌্যাম্পটিকে সরিয়ে দেয় এবং মসৃণ কম-গতির নিয়ন্ত্রণ দেয়, তবে এর অর্থ হল ESC বা কন্ট্রোলারের অবশ্যই হল সেন্সর ইনপুট থাকতে হবে — একটি সাধারণ সেন্সরবিহীন ESC-তে তাদের জন্য কোনও তারের নেই৷ যদি একটি প্রকল্পের জন্য সুনির্দিষ্ট কম-গতির টর্ক বা ঘন ঘন স্টার্ট এবং স্টপ প্রয়োজন হয়, শুরু থেকে একটি সেন্সরড মোটর এবং হল-সামঞ্জস্যপূর্ণ কন্ট্রোলার সোর্সিং পরে কন্ট্রোল সেটআপ পুনরায় কাজ করা এড়িয়ে যায়।

Arduino প্রোটোটাইপ থেকে উত্পাদন-গ্রেড মোটর নিয়ন্ত্রণ

একটি PWM-চালিত ESC একটি ধারণা প্রমাণ করার জন্য সঠিক টুল - এটি সস্তা, ভাল-নথিভুক্ত, এবং কোন কনফিগারেশন সফ্টওয়্যার প্রয়োজন নেই। কিন্তু এর বাস্তব সীমাও রয়েছে: আরডুইনোতে কোন বর্তমান প্রতিক্রিয়া নেই, ন্যূনতম সুরক্ষা যুক্তি, এবং একটি 1000-2000 মাইক্রোসেকেন্ড পালস উইন্ডোতে বাঁধা একটি নিয়ন্ত্রণ রেজোলিউশন যা টর্ক নিয়ন্ত্রণ, বন্ধ-লুপ গতি নিয়ন্ত্রণ, বা ত্রুটি রিপোর্টিং প্রয়োজনীয়তা হয়ে গেলে ভালভাবে স্কেল করে না।

যখন একটি প্রকল্প একটি ফিল্ডড পণ্যের দিকে প্রোটোটাইপিংয়ের অতীতে চলে যায়, তখন সাধারণ পরবর্তী ধাপ হল একটি নিয়ামক যা একটি একক PWM লাইনের পরিবর্তে একটি ডিজিটাল বাসে যোগাযোগ করে। একটি UART-TTL ডিবাগিং ইন্টারফেস প্রোডাকশন মোটর কন্ট্রোলার কনফিগার করতে ব্যবহৃত হয় আরডুইনো সিরিয়াল মনিটরের অনুরূপ এখানে একটি ভূমিকা পালন করে — এটি আপনাকে একা নাড়ি প্রস্থ থেকে অনুমান করার পরিবর্তে সরাসরি প্যারামিটার পড়তে এবং আচরণের সুর করতে দেয়।

দলগুলির জন্য, APT-এর CAN বাস-প্রোগ্রামেবল BLDC মোটর কন্ট্রোলারের একটি এন্ট্রি পয়েন্ট কনফিগারযোগ্য কারেন্ট লিমিটিং এবং ডায়াগনস্টিক ধরনের অফার করে যা একটি মৌলিক ESC সহজভাবে প্রকাশ করে না। কঠোর প্রতিক্রিয়া প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলি — রোবোটিক্স অস্ত্র, অ্যাকচুয়েটেড মেকানিজম, দ্রুত পরিবর্তনশীল লোড সহ যে কোনও কিছু — এর দ্বারা আরও ভাল পরিবেশন করা হয় রিয়েল-টাইম ক্লোজড-লুপ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তৈরি একটি দ্রুত-প্রতিক্রিয়া BLDC কন্ট্রোলার বরং একটি ওপেন-লুপ শখ ESC.

যেহেতু কন্ট্রোলার এবং মোটর স্পেকগুলিকে ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং হল সেন্সর সামঞ্জস্যের সাথে সারিবদ্ধ করতে হবে, তাই এটি পর্যালোচনা করা মূল্যবান মোটর চশমা থেকে ড্রাইভ ইলেকট্রনিক্স মেলাতে নিয়ামক এবং মোটর জোড়া নির্দেশিকা একটি উত্পাদন চালানোর জন্য হার্ডওয়্যার প্রতিশ্রুতিবদ্ধ করার আগে। এটাও বোঝার মতো কীভাবে সফ্টওয়্যার স্তরগুলি আধুনিক মোটর নিয়ন্ত্রণকে পুনরায় আকার দিচ্ছে , যেহেতু ফার্মওয়্যার-স্তরের টিউনিং ক্রমবর্ধমানভাবে একটি ভাল উত্পাদন নিয়ামককে শুধুমাত্র পর্যাপ্ত একটি থেকে আলাদা করে৷