Для подключения к Arduino различных типов электродвигателей необходимо использовать специальную плату, которая называется Motor Shield, она же драйвер двигателей. Данные платы бывают различной конструкций и в сегодняшней статье я расскажу об одной из таких плат. Уникальность её состоит в том, что с её помощью возможно одновременно управлять несколькими электродвигателями различных типов.

Краткий обзор Motor Shield v2.

Драйверы двигателей бывают как оригинальными, так и ихними дешёвыми аналогами.

Вот так выглядит Motor Shield v2 компании Adafruit, который на момент написания статьи, на официальном сайте стоил $19.50.

Вот так выглядит его китайский аналог, который обошёлся мне в $2.28

Из отличий:

1. На оригинале присутствует логотип производителя в виде цветка.
2. Платы отличаются расцветкой текстолита, деталей, а так же формой контактных клемм.
3. На оригинале микросхемы прямо впаяны в плату, на аналоге они установлены в "кроватки". В этом имеются явные преимущества, при выходе из строя микросхем, их легко можно заменить на новые без паяльника, в оригинале придётся возится в перепаиванием деталей.

Во всём остальном эти две платы работают одинаково.

Я думаю Вы уже определились какой Motor Shield будите использовать, если Вас устроит аналог, то купить его можно здесь.

Теперь рассмотрим конструкцию данного Motor Shield v2.

На борту имеется две микросхемы L293D (1), которые позволяют управлять электродвигателя с потребляемым током до 600 мА, с напряжением питания 4.5В - 36В.
Клеммные колодки (2) содержат по два разъёма для подключения электродвигателей (М1, М2, М3 и М4). Центральные контакты этих 2-х колодок соединены с землёй, это сделано для удобства подключения шаговых двигателей на пять проводов.
На данные разъёмы возможно подключить к Arduino один из вариантов:
- 4 электродвигателя постоянного тока;
- 2 шаговых электродвигателя;
- 2 электродвигателя постоянного тока и один шаговый.

Для подключения сервоприводов (с питанием 5В) на плате имеется два соответствующих разъёма (3).

Питание двигателей может производится как от источника питания Arduino, в этом случае контакты (5) должны быть замкнуты, так и от внешнего источника, с помощью клеммных колодок (4).  Второй способ более предпочтительней и при его использовании контакты (5) должны быть разъединены.

Сопряжение Arduino Uno с Motor Shield v2.

Motor Shield имеет практически такие же размеры как и Arduino Uno и сконструирован таким образом что бы легко можно было соединить их без дополнительных проводов.

Установите «бутербродом» Motor Shield и Arduino как показано на картинке. Приложите небольшое усилие в направлении стрелок, что бы контакты устройств надёжно соединились.

Тестовые примеры подключения двигателей.

Давайте теперь попробуем подключить к Arduino через Motor Shield двигатели, в первом примере будет подключено два электродвигателя постоянного тока, во втором будет подключен шаговый двигатель. Питание для двигателей буду брать от цепи питания Arduino, поэтому  контакты (5) оставляем замкнутые.

Для первого примера буду использовать электродвигатели, которые можно найти в китайских игрушках (преимущественно в машинках). По паспортным данным эти двигатели могут работать в диапазоне напряжений 3-6в. Купить эти двигатели можно здесь.

Подключите двигатели к 2-м из 4-х разъёмов, я подключил на М3 и М4.

Перед тем как будем заливать в Arduino тестовый скетч, необходимо подключить к среде разработки библиотеку для работы с Motor Shield - AFMotor. Как это сделать, описано в этой статье.

Вместе с установленной библиотекой в среду разработки установятся тестовые скетчи.

Перейдите по пунктам меню «Файл» - «Образцы» - «AFMotor» и выберите для программирования подключенных двигателей скетч «Test_2_DC_Motors».  После загрузки скетча в Arduino, двигатели начнут крутится то в одну, то в другую сторону.

Результат тестирования 2-х двигателей постоянного тока.

Подключение шагового двигателя.

В моём примере используется шаговый двигатель от компьютерного DVD-Rom привода, который перемещал лазерную головку.

Я специально использовал подключение разноцветными проводами, что бы показать какие контакты куда следует подключать к Motor Shield.

Подключение проводов к двигателю.

Подключение проводов к клеммам М1 и М2.

Вот так выглядит всё в сборе.

Подключаем Arduino к компьютеру, запускаем среду разработки и воспользовавшись пунктом меню «Файл» - «Образцы» - «AFMotor» выбираем тестовый скетч «Test_1_Stepper_Motor». После загрузки скетча в Arduino, двигатель начнёт вращаться переменно в разные стороны, двигая за собой механизм.

Результат тестирования шагового двигателя.

Скачать библиотеку AFMotor