Shield Motor

La shield Motor está basada en la DIOport comunicándose por I2C con la placa controladora. Es una placa múltiple que tiene dos puertos de color rojo para conectar hasta 2 motores de corriente continua (DC), dos puertos de color marrón para conectar 2 servos, y 4 puertos de color gris para ser usados como entradas/salidas digitales de propósito general.Tiene un jack para disponer de alimentación independiente hacia los motores con un regulador de voltaje de 6 Volt, pudiendo opcionalmente alimentar a la placa Arduino por su entrada Vin (a través del jumper rojo). Esto se hizo así debido al alto consumo de los motores DC y de los servos, y para dar la posibilidad de conectar una alimentación independientes a todos los motores.

DISEÑO

La shield Motor está basada en la DIOport y usa el mismo chip PCF8574 para comunicarse con I2C con la controladora. Los primeros 4 bits del PCF8574 sirven para 4 entradas DI/DO de color gris, y los últimos 4 bits se conectan directamente con el puente H (implementado con el chip L293D) y así controlar la dirección de 2 motores DC (puertos de color rojo). La velocidad de los motores se controla de manera opcional: Por defecto hay un resistor pull-up, de modo que si no hay señal PWM de control de velocidad, la velocidad es la máxima posible. Sino, si se manda señal PWM por los pines P5 y P6 de Arduino, se hará control de velocidad por los pines Enable del chip L293D para cada uno de los dos motores DC.

La shield tiene una alimentación independiente con un diodo de protección de reversa, y esa alimentación puede opcionalmente alimentar a la placa Arduino por su entrada Vin (a través del jumper rojo). Luego posee un regulador de voltaje, que por defecto se implementa con el 7806 para lograr una regulación (y un límite) de 6 V para la alimentación de los motores DC y de los servos.

Además, en la Motor, se colocaron dos puertos para servos (puertos de color marrón), conectados directamente a los pines P9 y P10 de Arduino, que son los puertos comunes a usar con la "Servo Library" de Arduino. Notar que al usar la "Servo Library" se deshabilita la funcionalidad PWM de os pines P9 y P10 ya que esa librería usa el Timer1 para su propio funcionamiento.

La novedad con los motores servos respecto a otras placas como la Adafruit original, es que su alimentación viene de la misma alimentación independiente de los motores DC, y no de la alimentación de la Arduino, por lo que la corriente requerida para los servos no pasa por el regulador de voltaje de la placa controladora Arduino. De esta forma se pueden usar servos mas grandes (de mayor consumo) y la placa controladora no se ve afectada, ya que su propio regulador de voltaje de 5V tiene un límite a la corriente que puede suministrar.

CIRCUITO

SHIELD

RELEASE

El archivo con el diseño se puede abrir con el programa Fritzing. Los archivos de PCB lado cobre y de carátula son archivos SVG (Scalar Vector Graphics) que pueden ser visualizados en el navegador web. Para editarlos e imprimirlos se puede usar el programa Inkscape. Para visualizar correctamente los textos dentro del SVG en Inkscape se deben tener instalados previamente los fonts DroidSans y OCR-A.

Listado de Materiales:

• 1 L293D, CI 4 half-H drivers de 600 mA c/diodos internos
• 1 PCF8574P, CI expansor I2C con 8 puertos I/O
• 1 LM7806, regulador voltaje 6 Volt 1 A, TO-220
• 1 1N5817 diodo Schottky 1A 20V, Low Forward Voltage
• 4 2N3904, transistor NPN encapsulado TO-92
• 1 Capacitor electrolítico 22 µF x 16 V
• 1 Capacitor electrolítico 1 µF x 50 V
• 6 Resistencia 10 KΩ x 1/8 W
• 8 Jack conector modular 6P4C negro, para soldar a PCB (12.2 x 14.5 x 13.0) (ver)
• 1 Jack conector 2.1 mm, con 3 patas a PCB
• 2 Zócalo para CI 2x8 = 16 pins, 0.3" ancho
• 1 4 tiras de 6,8,8,10 pins hembra plástico altos, para conectores sup.
• 1 4 tiras de 6,8,8,10 pins hembra metálico, para conectores sup.
• 1 4 tiras de 6,8,8,10 pins macho 0.1" largos, 19.5 mm, para conectores inf.
• 4 Tira 3 pins macho 0.1", 11.5 mm
• 2 Tira 2 pins macho 0.1", 11.5 mm
• 1 Tira 2x3 pins macho 0.1", 11.5 mm
• 6 Cierre jumper 2 pins hembra
• 1 PCB shield Motor, simple faz, A10847
• 1 Etiqueta silkscreen Motor
• 4 Sticker gris para jack 6P, 13.2 x 12.3
• 2 Sticker rojo para jack 6P, 13.2 x 12.3
• 2 Sticker marrón para jack 6P, 13.2 x 12.3
  • (los stickers pueden obtenerse de cortar cinta aislante eléctrica del color respectivo)

RECURSOS

• Working with L293 Motor Driver
• Diseño clásico de la Adafruit motor shield.
• Nuevo diseño de la Adafruit motor shield, que incluye comunicación I2C, y genera PWM onboard.