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Nella figura
B è mostrato lo schema circuitale della scheda di controllo motori,
occorre collegare questa scheda tramite il suo bus di espansione X1 al bus
X7 della scheda madre,
in modo da comandare i due driver L293DNE, tramite quattro segnali inviati dal microcontrollore al rispettivi ingressi dei driver.
In particolare, nello schema della scheda di controllo motori si nota che le porte
P3 e P5 collegano il microcontrollore a due piedini dei driver (indicato nello schema con la sigla
U2) che controlla il motore M2 di sinistra; le porte P14 e
P15 sono invece collegate al driver (indicato con la sigla U1) che controlla il motore
M1 di destra.
I due driver hanno ciascuno 16 piedini, di cui 4 per i segnali in ingresso (provenienti dal microcontrollore tramite le porte di cui sopra) e altrettanti per le uscite (verso i morsetti della scheda e, quindi, i motori); i rimanenti piedini sono invece collegati
all'alimentazione.
Attraverso le porte P3, P5, P14 e P15, Il
microcontrollore invia i segnali logici, cioè I valori 0 oppure 1, per comandare al driver la polarità da applicare ai rispettivi motori che, utilizzando la tensione di alimentazione, generano la corrispondente configurazione di tensione e polarità nei piedini di uscita, collegati al rispettivi motori tramite i morsetti della scheda.
COME FUNZIONANO I DRIVER L293DNE
Entriamo ora nel dettaglio della spiegazione del funzionamento dei driver
L293DNE.
Nella figura C (in alto) sono schematizzati i due possibili circuiti dì
alimentazione di un motore a spazzola.
Introduciamo ora in entrambi i circuiti un interruttore comandato da un valore logico (A e B), come mostrato nella figura
D.
In base al valore logico che viene applicato in ingresso all'interruttore, quest'ultimo risulterà aperto o chiuso se l'ingresso è alto (1) l'interruttore chiude il circuito; viceversa, con un ingresso basso (0), l'interruttore è aperto e il circuito risulta interrotto.
Di fatto, il motore gira quando l'interruttore è chiuso mentre rimane fermo quando l'interruttore è aperto.
Proviamo ora a combinare insieme i due circuiti della figura
D, per ottenerne uno solo grazie al quale sia anche possibile invertire il senso di rotazione di uno stesso motore.
Quello che si ottiene è il circuito riportato nella figura
E, che ha ora quattro interruttori comandati disposti a formare una lettera H: per questo tale configurazione viene detta 'a ponte H'.
Il funzionamento dei motore dipende ora da quattro valori logici (A, B, C e D).
La tabella a destra dello schema riassume i possibili comportamenti dei motore, a seconda delle diverse configurazioni di ingressi.
Dalla tabella risulta che, se si attivano (ponendo il valore 1) coppie di ingressi incrociati (A e
D oppure B e C, si realizza una delle due situazioni rappresentate dagli schemi della figura
C, in cui Il motore gira in senso orario oppure antiorario.
Quando invece si attivano le coppie di ingressi allineati (A e B oppure
C e D), il motore resta fermo poiché scollegato da l'alimentazione (V) o dalla terra (Gnd).
Infine, le configurazioni che attivano le coppie di ingressi dello stesso lato (A e
C oppure B e D) determinano, nello stesso punto dei circuito, valori di tensione diversi, che provocano un cortocircuito, molto dannoso per il circuito.
Per evitare tali configurazione pericolose, dette dì 'fuse test', il circuito deve essere modificato ulteriormente, riducendo i valori logici di comando del ponte H da quattro a due.
E' quello che si può osservare nel circuito schematizzato nella figura
F
dove è stato inserito un nuovo componente ( )
chiamato 'porta NOT'.
Si tratta di una porta logica con funzione di negazione, in grado di garantire che gli ingressi degli interruttori posti sullo stesso lato abbiano sempre e solo valori opposti: se per esempio
A è 1 l'interruttore in alto a sinistra riceverà tale valore, mentre quello in basso a sinistra riceverà la negazione dei valore di
A, cioè 0.
Proprio come avviene con il driver L293DNE, un tale motore è ora controllato da due soli valori logici (A e B).
Se torniamo alla figura B, si nota che, dei quattro ingressi corrispondenti al rispettivi piedini di ogni driver, solo due sono controllati in modo diretto dal microcontrollore; gli altri, protetti da una porta NOT, non possono che assumere il valore logico negato dai primi. |
