Controlla la velocità del motore con un Raspberry Pi Pico

La scheda del microcontrollore Raspberry Pi Pico offre così tanta flessibilità agli appassionati di esplorare progetti di elettronica per aumentare le loro conoscenze tecniche. Questi possono variare dal monitoraggio domestico fai-da-te a semplici stazioni di monitoraggio meteorologico. Imparare le basi ti fornirà una solida base di conoscenze in modo che tu possa lavorare con sicurezza verso compiti più complessi.

Esploriamo come utilizzare un transistor e un motore per generare energia eolica utilizzando un Raspberry Pi Pico.

Cosa è necessario per iniziare?

I seguenti articoli sono inclusi nel kit Kitronik Inventor per Raspberry Pi Pico. Sono componenti abbastanza comuni, tuttavia, quindi possono essere facilmente acquistati separatamente.

• Pala del ventilatore
• Il motore
• Connettore terminale breadboard
• Tagliere
• Resistore da 2,2kΩ (le bande saranno rosse, rosse, rosse, dorate)
• 5 cavi jumper maschio-maschio
• Transistor: necessario per fornire più corrente al motore di quanta ne possano fornire i pin GPIO di Pico

Dai un’occhiata alla nostra panoramica di Kitronik Inventor’s Ki per Raspberry Pi Pico per espandere le tue conoscenze tecniche per future sperimentazioni. Avrai bisogno di un Pico con intestazioni pin GPIO allegate per questo progetto; scopri come saldare i pin di intestazione su un Raspberry Pi Pico.

Include suggerimenti sulle migliori pratiche di saldatura, in modo da poter garantire che le intestazioni dei pin GPIO siano collegate correttamente alla scheda Pico la prima volta.

Come collegare l’hardware

Il cablaggio non è complesso; tuttavia, ci sono alcuni passaggi in cui dovrai essere certo che i tuoi pin siano collegati correttamente Tenendo presente questo, analizziamo come vengono collegati i componenti tra il Raspberry Pi Pico e la tua breadboard.

• Il pin GP15 del Pico dovrà essere collegato a un’estremità del resistore.
• Un pin GND sul Pico verrà indirizzato al binario negativo sulla breadboard.
• Posizionare il transistor davanti al lato negativo del connettore del terminale del motore e instradare un filo dal lato negativo del transistor al binario negativo della breadboard.
• Ricontrollare che il cablaggio sia allineato correttamente con il connettore del terminale del motore (questo è importante).
• Il pin VSYS di Pico dovrà essere collegato al binario positivo sulla breadboard. Ciò garantirà che 5 V di potenza vengano forniti, tramite il transistor, al motore (rispetto ad altri pin Pico con solo 3,3 V).

Mentre esegui i controlli finali del cablaggio, assicurati che un ponticello sia collegato dalla guida positiva della breadboard al lato positivo del connettore del terminale del motore. Inoltre, l’altra estremità del resistore dovrà essere collegata al pin centrale del transistor. Se non è ancora ovvio, assicurati di collegare correttamente anche i fili negativo e positivo dal connettore del terminale al motore.

Esplorando il codice

Innanzitutto, dovrai scaricare il codice MicroPython dal repository MUO GitHub. Nello specifico, vorrai recuperare il file motor.py . Segui la nostra guida per iniziare con MicroPython per i dettagli sull’utilizzo di Thonny IDE con Raspberry Pi Pico.

Quando viene eseguito, il codice dirà al motore di far girare la ventola, aumentando gradualmente la velocità fino al massimo e poi, dopo una breve pausa, riducendo la velocità fino a quando non si ferma di nuovo. Questo verrà ripetuto continuamente fino a quando non si interrompe il programma.

All’inizio del codice, l’importazione dei moduli macchina e tempo consente di utilizzarli nel programma. Il modulo macchina viene utilizzato per assegnare GP15 come pin di uscita per il motore, tramite il transistor, utilizzando PWM (pulse-width modulation) per impostarne la velocità. Il modulo tempo viene utilizzato per creare ritardi nel funzionamento del programma quando ne abbiamo bisogno.

Prova a eseguire il codice. La ventola impiegherà alcuni secondi per girare e iniziare a ruotare. Un ciclo for finito aumenta gradualmente il valore di uscita al motore da 0 a 65535 (o meglio, appena sotto) in passi di 100 . Viene fornito un brevissimo ritardo di 5 millisecondi (con time.sleep_ms(5) ) tra ogni cambio di velocità durante il ciclo. Una volta completato il ciclo, viene impostato un ritardo di attesa di un secondo prima dell’inizio del ciclo successivo.

Nel secondo ciclo for , il valore del passo è impostato su -100 , per ridurre gradualmente il valore di uscita al motore. Il motore rallenterà gradualmente dalla velocità massima fino all’arresto completo (a 0 ). Dopo un altro ritardo di attesa di un secondo, il primo ciclo for viene eseguito di nuovo, poiché entrambi si trovano all’interno di un while True: ciclo infinito.

Questo è davvero tutto ciò che è coinvolto nell’utilizzo di un transistor e di un codice per far funzionare il motore del ventilatore. Tieni presente che questo codice si ripeterà per sempre. Quindi, dovrai premere il pulsante di arresto nel tuo Thonny IDE per fermare il ciclo del motore e della ventola.

Dove ti porterà il vento dopo?

L’aggiunta di elementi extra, come un display a 7 segmenti, a questo esperimento ti ricompenserà con la comprensione di come le turbine eoliche utilizzano l’energia cinetica per convertire il vento in energia elettrica.

Un altro progetto verso cui potresti muoverti è quello di creare una stazione meteorologica domestica che monitori le condizioni esterne. Inoltre, troverai altri progetti interessanti come un indicatore del vento e della velocità dell’aria che puoi creare con il tuo Raspberry Pi Pico.

Usando questa conoscenza fondamentale, a quali esperimenti ti dedicherai al prossimo? Hai un progetto in mente? Se esiti troppo a lungo, potresti correre il rischio che la tua mente (e il tuo vento) cambino direzione.