FIRKA-műhely 2.: A micro:bitek – a mozgás kvintesszenciája

FIRKA-műhely beszámoló

 

Firka-muhely 2.

A mozgás kvintesszenciája volt a mottója a november 4-én tartott 2. FIRKA-műhely előadásnak. (Az előadás visszanézhető itt.)

Dr. Kovács Lehel István a „minden mozgás visszavezethető forgatások és forgások sorozatára, még a lineáris mozgások is előállíthatók forgások révén” kijelentéssel indította az előadását, melynek során megismerhettük a különböző kisfeszültségű egyenárammal működő villanymotorok típusait (pl.: DC motor, rezgőmotor, reduktorral ellátott motor, szervomotor, léptetőmotor, GEEK Servo LEGO motorok), és ezek mikrokontrollerrel való vezérlési lehetőségeit.

Megtudhattuk, hogy bár a DC motorok vezérlése mikro:bittel is könnyűszerrel megvalósítható, mégis figyelni kell arra, hogy a motor nagy áramfelvételi igénye miatt a direkt módon történő bekötés a vezérlő károsodását okozhatja. Ezért javasolt a kapcsolás kiépítésekor egy tranzisztor beiktatása, amellyel felerősíthető a motort meghajtó áram erőssége, így megelőzve a fedélzeti feszültségszabályzó túlzott felmelegedését. A kikapcsoláskor is számolni kell azzal, hogy az épp leálló motor mágneses tere (flyback-nek nevezett) feszültségimpulzust generál, ennek a mikro:bitre való káros hatását egy közbeiktatott dióda segítségével tudjuk megelőzni.

 

 

A Microsoft MakeCode for micro:bit grafikus blokknyelvben írt rövid utasítással, és egy hőérzékelő szenzor használatával okos ventilátort is létrehozhatunk, amely a környezeti hőmérséklet függvényében – az általunk megadott küszöbérték szerint – ki és bekapcsolja a DC-motort.

 

Ezt követően a DC motorok forgásirányának H-híd által történő szabályozását ismerhettük meg. Ezek gyakorlatilag a kereskedelemben készen kapható, motorvezérlő elektronikus alkatrészeket tartalmazó panelek.

 

A mikrokontroller segítségével a rezgő motorok rezgési frekvenciája és erőssége is könnyűszerrel változtatható. Számos felhasználási területen hasznosítható az ilyen motor, pl. mobiltelefonok rezgő-jelzésekor, építőtelepeken a még folyékony beton jobb szétterülése érdekében stb.

 

Rezgőmotor

 

Az előadás során a motorok egy másik speciális változatáról, a reduktorral felszerelt DC-motorokról is szó esett. Ezek vezérlését egy kis színérzékelő szenzorokkal ellátott, nyomkövető robotautó mozgásának bemutatásával szemléltette az előadó.

 

DC motor reduktorral

 

Kitronik Line Follow Buggy

 

A bemutató második részében a különböző típusú szervomotorok ismertetése következett. Ezek vezérlése már bonyolultabb módon történik. A milliszekundumokig küldött PWM modulált jelek révén valósul meg a kívánt fordulási szög elérése. A szervomotorok is csak sajátos illesztőkártyák segítségével kapcsolhatók a micro:bithez.

 

Szervomotorok

 

Felhasználhatóságuknak csak a fantázia szab határt. Például négy darab, 180 fokos szervomotor megfelelő vezérlésével, valamint a kiegészítő mechanikai alkatrészek összeszerelésével, négy szabadságfokú, programozható robotkart lehet létrehozni.

Négy szabadságfokú, programozható robotkar

 

Megtudhattuk, hogy a micro:bitek kompatibilisek a LEGO gyártotta GEEK Servo motorokkal is.

 

GEEK Sevo LEGO motorok

 

Az előadó a terepasztali kameraképét megosztva, egy  szonárral felszerelt, omnidirekcionális kerekkel ellátott csoda autónak nevezet robot működésével szemléltette, hogy miként lehet ilyen típusú szervomotorok programozott vezérlésével különböző irányú mozgásokat elérni.

   

 

Az előadás végén a vezérlő elektronikával ellátott léptetőmotorokról volt szó.

    

Léptetőmotor

 

A több tekercsekből felépített motorok felhasználhatóságának egyik konkrét, gyakorlati példáját egy kiépítésében egyszerű kis óra működése során láthattuk.

 

  

 

A micro:bittek programozásáról szóló sorozat folytatódik.