Contrôler la vitesse des moteurs avec un Raspberry Pi Pico

La carte microcontrôleur Raspberry Pi Pico offre une grande flexibilité aux passionnés pour explorer des projets électroniques afin d’accroître leurs connaissances techniques. Celles-ci peuvent aller de la surveillance à domicile de bricolage à de simples stations de surveillance météorologique. Apprendre les bases vous fournira une base de connaissances solide afin que vous puissiez travailler en toute confiance vers des tâches plus complexes.

Explorons comment vous pouvez utiliser un transistor et un moteur pour générer de l’énergie éolienne à l’aide d’un Raspberry Pi Pico.

Qu’est-ce qui est requis pour commencer ?

Les éléments suivants sont inclus dans le Kit de l’inventeur Kitronik pour Raspberry Pi Pico. Ce sont des composants assez courants, cependant, ils peuvent donc facilement être achetés séparément.

• Lame de ventilateur
• Moteur
• Connecteur terminal de planche à pain
• Planche à pain
• Résistance 2.2kΩ (les bandes seront rouge, rouge, rouge, or)
• 5 fils de liaison mâle-mâle
• Transistor – requis pour fournir plus de courant au moteur que les broches GPIO de Pico ne peuvent fournir

Jetez un œil à notre aperçu du Kitronik Inventor’s Ki pour Raspberry Pi Pico afin d’élargir vos connaissances techniques pour de futures expérimentations. Vous aurez besoin d’un Pico avec des en-têtes de broches GPIO attachés pour ce projet ; découvrez comment souder des broches d’en-tête sur un Raspberry Pi Pico.

Il comprend des conseils sur les meilleures pratiques de soudure, afin que vous puissiez vous assurer que vos en-têtes de broches GPIO sont bien connectés à la carte Pico la première fois.

Comment connecter le matériel

Le câblage n’est pas complexe; cependant, il y a quelques étapes où vous devrez être certain que vos broches sont correctement connectées. Dans cet esprit, décomposons comment les composants sont connectés entre le Raspberry Pi Pico et votre planche à pain.

• La broche GP15 du Pico devra être connectée à une extrémité de la résistance.
• Une broche GND sur le Pico sera acheminée vers le rail négatif sur la planche à pain.
• Placez le transistor devant le côté négatif du connecteur de la borne du moteur et acheminez un fil du côté négatif du transistor au rail négatif de la planche à pain.
• Vérifiez que le câblage est correctement aligné avec le connecteur de borne du moteur (c’est important).
• La broche VSYS du Pico devra se connecter au rail positif sur la planche à pain. Cela garantira que 5V de puissance est délivré, via le transistor, au moteur (par rapport aux autres broches Pico avec seulement 3,3V).

Pendant que vous effectuez vos dernières vérifications de câblage, assurez-vous qu’un fil de liaison est connecté du rail positif de la planche à pain au côté positif du connecteur de borne du moteur. De plus, l’autre extrémité de la résistance devra être connectée à la broche médiane du transistor. Si ce n’est pas encore évident, assurez-vous de connecter correctement les fils négatifs et positifs du connecteur de borne au moteur également.

Explorer le code

Tout d’abord, vous devrez télécharger le code MicroPython à partir du référentiel MUO GitHub. Plus précisément, vous voudrez récupérer le fichier motor.py . Suivez notre guide pour démarrer avec MicroPython pour plus de détails sur l’utilisation de l’IDE Thonny avec Raspberry Pi Pico.

Lorsqu’il est exécuté, le code indique au moteur de faire tourner le ventilateur, en augmentant progressivement la vitesse jusqu’au maximum, puis, après une courte pause, en réduisant la vitesse jusqu’à ce qu’il s’arrête à nouveau. Ceci sera répété continuellement jusqu’à ce que vous arrêtiez le programme.

En haut du code, l’importation des modules machine et temps permet de les utiliser dans le programme. Le module machine est utilisé pour affecter GP15 comme broche de sortie pour le moteur, via le transistor, en utilisant PWM (modulation de largeur d’impulsion) pour régler sa vitesse. Le module de temps est utilisé pour créer des retards dans le fonctionnement du programme lorsque nous en avons besoin.

Essayez d’exécuter le code. Le ventilateur prendra quelques secondes pour tourner et commencer à tourner. Une boucle for finie augmente progressivement la valeur de sortie vers le moteur de 0 à 65535 (ou plutôt, juste en dessous) par pas de 100 . Un délai très court de 5 millisecondes est donné (avec time.sleep_ms(5) ) entre chaque changement de vitesse pendant la boucle. Une fois la boucle terminée, un délai de veille d’une seconde est défini avant le démarrage de la boucle suivante.

Dans la deuxième boucle for , la valeur de pas est définie sur -100 , pour réduire progressivement la valeur de sortie vers le moteur. Le moteur ralentira progressivement de la pleine vitesse jusqu’à son arrêt complet (à 0 ). Après une autre temporisation time.s leep d’une seconde, la première boucle for est exécutée à nouveau, puisqu’elles sont toutes les deux à l’intérieur d’un while True : boucle infinie.

C’est vraiment tout ce qui est impliqué dans l’utilisation d’un transistor et d’un code pour faire fonctionner votre moteur de ventilateur. Gardez à l’esprit que ce code bouclera indéfiniment. Vous devrez donc appuyer sur le bouton d’arrêt de votre Thonny IDE pour arrêter le cycle du moteur et du ventilateur.

Où le vent vous emmènera-t-il ensuite ?

L’ajout d’éléments supplémentaires, tels qu’un affichage à 7 segments, à cette expérience vous récompensera en comprenant comment les éoliennes utilisent l’énergie cinétique pour convertir le vent en énergie électrique.

Un autre projet vers lequel vous pourriez vous diriger est de mettre en place une station météo à domicile qui surveille les conditions extérieures. De plus, vous trouverez d’autres projets intéressants tels qu’un indicateur de vent et de vitesse que vous pouvez créer avec votre Raspberry Pi Pico.

À l’aide de ces connaissances fondamentales, vers quelles expériences vous lancerez-vous ensuite ? Avez-vous un projet à l’esprit? Si vous hésitez trop longtemps, vous risquez de voir votre esprit (et votre vent) changer de direction.