Steuern Sie Motordrehzahlen mit einem Raspberry Pi Pico

Das Raspberry Pi Pico-Mikrocontroller-Board bietet so viel Flexibilität für Enthusiasten, um Elektronikprojekte zu erkunden, um ihr technisches Wissen zu erweitern. Diese können von Heimwerkerüberwachung bis hin zu einfachen Wetterüberwachungsstationen reichen. Das Erlernen der Grundlagen verschafft Ihnen eine solide Wissensbasis, sodass Sie selbstbewusst an komplexeren Aufgaben arbeiten können.

Lassen Sie uns untersuchen, wie Sie mit einem Raspberry Pi Pico einen Transistor und einen Motor verwenden können, um Windkraft zu erzeugen.

Was ist erforderlich, um loszulegen?

Die folgenden Artikel sind im Kitronik Inventor’s Kit für Raspberry Pi Pico enthalten. Sie sind jedoch ziemlich häufige Komponenten und können daher problemlos separat bezogen werden.

• Ventilatorflügel
• Motor
• Steckbrettanschluss
• Brotschneidebrett
• 2,2 kΩ Widerstand (Bänder sind rot, rot, rot, gold)
• 5x Stecker-Stecker-Überbrückungsdrähte
• Transistor – erforderlich, um dem Motor mehr Strom zuzuführen, als die GPIO-Pins von Pico liefern können

Werfen Sie einen Blick auf unsere Übersicht über das Kitronik Inventor’s Ki für Raspberry Pi Pico, um Ihr technisches Wissen für zukünftige Experimente zu erweitern. Für dieses Projekt benötigen Sie einen Pico mit angeschlossenen GPIO-Pin-Headern. Sehen Sie sich an, wie man Header-Pins auf einem Raspberry Pi Pico lötet.

Es enthält Tipps zu bewährten Vorgehensweisen beim Löten, sodass Sie sicherstellen können, dass Ihre GPIO-Pin-Header beim ersten Mal gut mit der Pico-Platine verbunden sind.

So schließen Sie die Hardware an

Die Verkabelung ist nicht komplex; Es gibt jedoch ein paar Schritte, bei denen Sie sicher sein müssen, dass Ihre Pins richtig angeschlossen sind. Lassen Sie uns in diesem Sinne aufschlüsseln, wie die Komponenten zwischen dem Raspberry Pi Pico und Ihrem Steckbrett verbunden werden.

• Der GP15-Pin des Pico muss mit einem Ende des Widerstands verbunden werden.
• Ein GND-Pin auf dem Pico wird auf die negative Schiene auf dem Steckbrett geführt.
• Platzieren Sie den Transistor vor der negativen Seite des Anschlusssteckers des Motors und führen Sie einen Draht von der negativen Seite des Transistors zur negativen Schiene des Steckbretts.
• Überprüfen Sie noch einmal, ob die Verdrahtung richtig mit dem Klemmenstecker des Motors ausgerichtet ist (dies ist wichtig).
• Der VSYS-Pin des Pico muss mit der positiven Schiene auf dem Steckbrett verbunden werden. Dadurch wird sichergestellt, dass 5 V Strom über den Transistor an den Motor geliefert werden (im Gegensatz zu anderen Pico-Pins mit nur 3,3 V).

Während Sie Ihre abschließenden Verdrahtungsprüfungen durchführen, vergewissern Sie sich, dass ein Überbrückungsdraht von der positiven Schiene des Steckbretts mit der positiven Seite des Anschlusssteckers des Motors verbunden ist. Zusätzlich muss das andere Ende des Widerstands mit dem mittleren Pin des Transistors verbunden werden. Wenn es noch nicht offensichtlich ist, stellen Sie sicher, dass Sie auch die negativen und positiven Drähte vom Anschlussstecker korrekt an den Motor anschließen.

Erkundung des Kodex

Zuerst müssen Sie den MicroPython-Code aus dem MUO-GitHub-Repository herunterladen. Insbesondere möchten Sie die Datei motor.py abrufen . Folgen Sie unserem Leitfaden zu den ersten Schritten mit MicroPython, um Details zur Verwendung der Thonny-IDE mit Raspberry Pi Pico zu erhalten.

Wenn er ausgeführt wird, weist der Code den Motor an, den Lüfter zu drehen, die Geschwindigkeit allmählich auf das Maximum zu erhöhen und dann nach einer kurzen Pause die Geschwindigkeit zu reduzieren, bis er wieder stoppt. Dies wird kontinuierlich wiederholt, bis Sie das Programm stoppen.

Oben im Code können Sie durch Importieren der Maschinen- und Zeitmodule diese im Programm verwenden. Das Maschinenmodul wird verwendet, um GP15 als Ausgangspin für den Motor zuzuweisen, über den Transistor, mit PWM (Pulsweitenmodulation), um seine Geschwindigkeit einzustellen. Das Zeitmodul wird verwendet, um Verzögerungen im Programmablauf zu erzeugen, wenn wir sie brauchen.

Versuchen Sie, den Code auszuführen. Der Lüfter benötigt einige Sekunden, um hochzufahren und sich zu drehen. Eine endliche for -Schleife erhöht den Ausgangswert an den Motor schrittweise von 0 auf 65535 (oder besser gesagt knapp darunter) in 100er -Schritten . Eine sehr kurze Verzögerung von 5 Millisekunden ist (mit time.sleep_ms(5) ) zwischen jeder Geschwindigkeitsänderung während der Schleife gegeben. Sobald die Schleife abgeschlossen ist, wird eine Zeitverzögerung von einer Sekunde eingestellt, bevor die nächste Schleife beginnt.

In der zweiten for -Schleife wird der Schrittwert auf -100 gesetzt , um den Ausgangswert an den Motor allmählich zu verringern. Der Motor verlangsamt sich allmählich von der vollen Geschwindigkeit bis zum vollständigen Stopp (bei 0 ). Nach einer weiteren Wartezeit von einer Sekunde wird die erste for – Schleife erneut ausgeführt, da beide innerhalb einer Weile True: Endlosschleife sind.

Das ist wirklich alles, was bei der Verwendung eines Transistors und Codes zum Betrieb Ihres Lüftermotors erforderlich ist. Denken Sie daran, dass dieser Code für immer in einer Schleife läuft. Sie müssen also die Stopp-Taste in Ihrer Thonny IDE drücken, um den Motor- und Lüfterzyklus zu stoppen.

Wohin führt Sie der Wind als nächstes?

Wenn Sie diesem Experiment zusätzliche Elemente hinzufügen, z. B. eine 7-Segment-Anzeige, werden Sie mit einem Verständnis dafür belohnt, wie Windturbinen kinetische Energie verwenden, um Wind in elektrische Energie umzuwandeln.

Ein weiteres Projekt, auf das Sie sich hinbewegen könnten, ist die Einrichtung einer Wetterstation für zu Hause, die die Außenbedingungen überwacht. Darüber hinaus finden Sie weitere interessante Projekte wie einen Wind- und Fahrtmesser, den Sie mit Ihrem Raspberry Pi Pico erstellen können.

Zu welchen Experimenten werden Sie mit diesem Grundwissen als nächstes aufsteigen? Haben Sie ein Projekt im Sinn? Wenn Sie zu lange zögern, laufen Sie Gefahr, dass Ihr Geist (und Ihr Wind) die Richtung ändern.