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PWM

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UNIVERSIDAD DE

SONORA (UNISON)
CONTROL DE SISTEMAS BIOMECATRONICOS

PROYECTO FINAL

BENITEZ BALTAZAR VICTOR HUGO

GRUPO: 12:00 – 13:00

EQUIPO:

LOPEZ GAXIOLA ARNOLDO

CANIZALES URIAS JOSE IGNACIO

SILVA GARCIA FCO. ALONSO

HERMOSILLO SON. 29/NOV/2019


INTRODUCCION
(Pulse Whur Modulation) Es una técnica de modulación que genera impulsos de
anchura variable para representar la amplitud de una señal de entrada analógica.
Al igual que su ancho fijo la modulación de densidad de pulsos (PDM) primo, la
salida de conmutación del transistor está en más de las veces por una señal de gran
amplitud y se apague más de las veces por una señal de baja amplitud. La
naturaleza digital (totalmente encendido o apagado) del circuito PWM es menos
costoso de fabricar que un circuito analógico que no deriva con el tiempo.

La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés
de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la
que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica.

PWM tiene diferentes usos:

 Atenuación de un LED.

 Disponer de una salida analógica; si la salida digital está filtrada, esto proveerá
de un voltaje entre el 0% y el 100%.

 Generar señales de audio.

 Proveer de un control de velocidad variable para motores.

 Generar una señal modulada, por ejemplo para utilizar un LED infrarrojo para
control remoto.

 Control paso a paso de Motores servo con una resolución de 8 bits.

Si prendemos y apagamos la señal de


alimentación de la carga (led o motor) lo
suficientemente rápido como para que el
parpadeo no se note, podríamos “simular” la
variación de luminosidad de un led o el
cambio en la velocidad del motor: PWM para
el pic Esto funciona siempre y cuando no
hagamos este “switcheo” más lento de 30 veces por segundo. A partir de ahí el
“blink” del led se empezará a notar y el ojo humano captará ese parpadeo. En el
caso de un motor, éste se moverá en una forma pulsante. Lo que se hace con PWM
es variar dinámicamente el “duty cycle” de manera que el tiempo de alta disminuya
o aumente y en proporción inversa, el de baja aumente o disminuya dependiendo
de si queremos una led más atenuado o más brillante, o un motor más lento o más
rápido, respectivamente.
Control de motor PWM DC

PWM, o modulación de ancho de pulso,


es una técnica que nos permite ajustar
el valor promedio del voltaje que va al
dispositivo electrónico encendiendo y
apagando la alimentación a una
velocidad rápida. El voltaje promedio
depende del ciclo de trabajo, o la
cantidad de tiempo que la señal está
ENCENDIDA versus la cantidad de
tiempo que la señal está APAGADA en
un solo período de tiempo.

Entonces, dependiendo del tamaño del motor, simplemente podemos conectar una
salida PWM Arduino a la base del transistor o la puerta de un MOSFET y controlar
la velocidad del motor controlando la salida PWM. La señal PWM Arduino de baja
potencia enciende y apaga la puerta en el MOSFET a través del cual se acciona el
motor de alta potencia.

Control de motor DC de puente H

Por otro lado, para controlar la dirección de rotación, solo


necesitamos invertir la dirección del flujo de corriente a
través del motor, y el método más común para hacerlo es
usar un Puente-H. Un circuito H-Bridge contiene cuatro
elementos de conmutación, transistores o MOSFET, con
el motor en el centro formando una configuración tipo H.
Al activar dos interruptores particulares al mismo tiempo,
podemos cambiar la dirección del flujo de corriente, y así cambiar la dirección de
rotación del motor.
Entonces, si combinamos estos dos métodos, el PWM y el H-Bridge, podemos tener
un control completo sobre el motor de DC. Hay muchos controladores de motor de
DC que tienen estas características y el L298N es uno de ellos.

Conductor L298N

El L298N es un controlador de motor de doble puente H que permite el control de


velocidad y dirección de dos motores de DC al mismo tiempo. El módulo puede
conducir motores de DC que tienen voltajes entre 5 y 35 V, con una corriente
máxima de hasta 2A.El módulo tiene dos bloques de terminales de tornillo para el
motor A y B, y otro bloque de terminales de tornillo para el pin de tierra, el VCC para
el motor y un pin de 5V que puede ser una entrada o una salida.

Esto depende del voltaje utilizado en los motores VCC. El módulo tiene un regulador
de 5V integrado que se habilita o deshabilita mediante un puente. Si el voltaje de
suministro del motor es de hasta 12 V, podemos habilitar el regulador de 5 V y el
pin de 5 V se puede usar como salida, por ejemplo, para alimentar nuestra placa
Arduino. Pero si el voltaje del motor es mayor a 12V, debemos desconectar el
puente porque esos voltajes causarán daños al regulador de 5V a bordo. En este
caso, el pin de 5V se usará como entrada, ya que necesitamos conectarlo a una
fuente de alimentación de 5V para que el IC funcione correctamente.

A continuación están las entradas de control lógico. Los pines Enable A y Enable B
se utilizan para habilitar y controlar la velocidad del motor. Si hay un puente en este
pin, el motor estará habilitado y funcionará a la velocidad máxima, y si retiramos el
puente podemos conectar una entrada PWM a este pin y de esa manera controlar
la velocidad del motor. Si conectamos este pin a tierra, el motor se desactivará.

Podemos notar aquí que este IC produce una caída de voltaje de aproximadamente
2V. Entonces, por ejemplo, si usamos una fuente de alimentación de 12V, el voltaje
en los terminales de los motores será de aproximadamente 10V, lo que significa que
no podremos obtener la velocidad máxima de nuestro motor de 12V DC.

A continuación, los pines de entrada 1 y entrada 2 se utilizan para controlar la


dirección de rotación del motor A, y las entradas 3 y 4 para el motor B. Con estos
pines, en realidad controlamos los interruptores del puente H dentro del IC L298N.
Si la entrada 1 es BAJA y la entrada 2 es ALTA, el motor se moverá hacia adelante
y viceversa, si la entrada 1 es ALTA y la entrada 2 es BAJA, el motor se moverá
hacia atrás. En caso de que ambas entradas sean iguales, BAJA o ALTA, el motor
se detendrá. Lo mismo se aplica para las entradas 3 y 4 y el motor B.

Arduino y L298N

Ahora hagamos algunas aplicaciones


prácticas. En el primer ejemplo
controlaremos la velocidad del motor
con un potenciómetro y cambiaremos la
dirección de rotación con un botón
pulsador. Aquí están los esquemas del
circuito.

Por lo tanto, necesitamos un controlador L298N, un motor de DC, un potenciómetro,


un botón y una placa Arduino.

Resultados (gráficas, tablas)


Conclusiones individuales
Apéndice (código comentado, circuitos eléctricos y todo aquello que por su
dimensión no se pueda incluir en el documento regular)

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