Controle as velocidades do motor com um Raspberry Pi Pico

A placa do microcontrolador Raspberry Pi Pico oferece muita flexibilidade para os entusiastas explorarem projetos eletrônicos para aumentar seus conhecimentos técnicos. Isso pode variar de monitoramento doméstico DIY a estações simples de monitoramento climático. Aprender o básico fornecerá uma sólida base de conhecimento para que você possa trabalhar com confiança em tarefas mais complexas.

Vamos explorar como você pode usar um transistor e um motor para gerar energia eólica usando um Raspberry Pi Pico.

O que é necessário para começar?

Os itens a seguir estão incluídos no kit do Kitronik Inventor para Raspberry Pi Pico. Eles são componentes bastante comuns, portanto, podem ser facilmente adquiridos separadamente.

• Lâmina da ventoínha
• Motor
• Conector do terminal da placa de ensaio
• Protoboard
• Resistor de 2,2kΩ (as bandas serão vermelho, vermelho, vermelho, dourado)
• 5x fios jumper macho-macho
• Transistor – necessário para fornecer mais corrente ao motor do que os pinos GPIO do Pico podem fornecer

Dê uma olhada em nossa visão geral do Ki do Kitronik Inventor para Raspberry Pi Pico, a fim de expandir seu conhecimento técnico para experimentação futura. Você precisará de um Pico com cabeçalhos de pinos GPIO anexados para este projeto; confira como soldar pinos de cabeçalho em um Raspberry Pi Pico.

Ele inclui dicas sobre as melhores práticas de soldagem, para que você possa garantir que seus cabeçalhos de pinos GPIO estejam bem conectados à placa Pico na primeira vez.

Como conectar o hardware

A fiação não é complexa; no entanto, há algumas etapas nas quais você precisará ter certeza de que seus pinos estão conectados corretamente. Com isso em mente, vamos detalhar como os componentes estão sendo conectados entre o Raspberry Pi Pico e sua breadboard.

• O pino GP15 do Pico precisará ser conectado a uma extremidade do resistor.
• Um pino GND no Pico será direcionado para o trilho negativo na breadboard.
• Coloque o transistor na frente do lado negativo do conector do terminal do motor e direcione um fio do lado negativo do transistor para o trilho negativo da breadboard.
• Verifique novamente se a fiação está alinhada corretamente com o conector do terminal do motor (isso é importante).
• O pino VSYS do Pico precisará se conectar ao trilho positivo na breadboard. Isso garantirá que 5V de energia sejam entregues, via transistor, ao motor (em comparação com outros pinos do Pico com apenas 3,3V).

Enquanto estiver fazendo as verificações finais da fiação, certifique-se de que um fio jumper esteja conectado do trilho positivo da placa de ensaio ao lado positivo do conector do terminal do motor. Além disso, a outra extremidade do resistor precisará ser conectada ao pino do meio do transistor. Se ainda não for óbvio, certifique-se de conectar os fios negativo e positivo corretamente do conector do terminal ao motor também.

Explorando o Código

Primeiro, você precisará baixar o código MicroPython do repositório MUO GitHub. Especificamente, você deseja recuperar o arquivo motor.py . Siga nosso guia de introdução ao MicroPython para obter detalhes sobre como usar o Thonny IDE com Raspberry Pi Pico.

Quando executado, o código dirá ao motor para girar o ventilador, aumentando gradualmente a velocidade até o máximo e, após uma breve pausa, reduzindo a velocidade até parar novamente. Isso será repetido continuamente até que você pare o programa.

Na parte superior do código, importar os módulos máquina e tempo permite que você os utilize no programa. O módulo da máquina é usado para atribuir GP15 como o pino de saída para o motor, via transistor, usando PWM (modulação por largura de pulso) para definir sua velocidade. O módulo de tempo é usado para criar atrasos na operação do programa quando precisamos deles.

Tente executar o código. O ventilador levará alguns segundos para girar e começar a girar. Um loop for finito aumenta gradualmente o valor de saída para o motor de 0 a 65535 (ou melhor, logo abaixo disso) em etapas de 100 . Um atraso muito curto de 5 milissegundos é dado (com time.sleep_ms(5) ) entre cada mudança de velocidade durante o loop. Depois que o loop é concluído, um atraso de atraso de um segundo é definido antes do início do próximo loop.

No segundo loop for , o valor do passo é ajustado para -100 , para reduzir gradativamente o valor de saída para o motor. O motor desacelerará gradualmente desde a velocidade máxima até parar completamente (em 0 ). Após outro tempo de atraso de um segundo, o primeiro loop for é executado novamente, pois ambos estão dentro de um while Verdadeiro: loop infinito.

Isso é realmente tudo o que está envolvido no uso de um transistor e código para acionar o motor do ventilador. Lembre-se de que esse código ficará em loop para sempre. Portanto, você precisará pressionar o botão de parada no seu Thonny IDE para parar o ciclo do motor e do ventilador.

Para onde o vento o levará a seguir?

A adição de elementos extras, como um display de 7 segmentos, a este experimento o recompensará com uma compreensão de como as turbinas eólicas usam energia cinética para converter o vento em energia elétrica.

Outro projeto que você pode seguir é configurar uma estação meteorológica doméstica que monitore as condições externas. Além disso, você encontrará outros projetos interessantes, como um indicador de vento e velocidade no ar, que você pode criar com seu Raspberry Pi Pico.

Usando esse conhecimento fundamental, para quais experimentos você voará a seguir? você tem um projeto em mente? Se você hesitar por muito tempo, pode correr o risco de sua mente (e vento) mudar de direção.