Controle las velocidades del motor con un Raspberry Pi Pico

La placa del microcontrolador Raspberry Pi Pico ofrece mucha flexibilidad para que los entusiastas exploren proyectos electrónicos para aumentar su conocimiento técnico. Estos pueden variar desde el monitoreo del hogar de bricolaje hasta simples estaciones de monitoreo del clima. Aprender los conceptos básicos le proporcionará una sólida base de conocimientos para que pueda trabajar con confianza en tareas más complejas.

Exploremos cómo puede usar un transistor y un motor para generar energía eólica usando un Raspberry Pi Pico.

¿Qué se requiere para comenzar?

Los siguientes elementos se incluyen con Kitronik Inventor’s Kit para Raspberry Pi Pico. Sin embargo, son componentes bastante comunes, por lo que se pueden obtener fácilmente por separado.

• Aspa del ventilador
• Motor
• Conector de terminal de placa de pruebas
• Tablero de circuitos
• Resistencia de 2,2 kΩ (las bandas serán rojas, rojas, rojas y doradas)
• 5x cables de puente macho-macho
• Transistor: necesario para suministrar más corriente al motor de la que pueden suministrar los pines GPIO de Pico

Eche un vistazo a nuestra descripción general de Kitronik Inventor’s Ki para Raspberry Pi Pico para ampliar sus conocimientos técnicos para la experimentación futura. Necesitará un Pico con encabezados de pines GPIO adjuntos para este proyecto; vea cómo soldar pines de cabecera en un Raspberry Pi Pico.

Incluye consejos sobre las mejores prácticas de soldadura, para que pueda asegurarse de que sus cabezales de pines GPIO estén bien conectados a la placa Pico la primera vez.

Cómo conectar el hardware

El cableado no es complejo; sin embargo, hay algunos pasos en los que deberá asegurarse de que sus pines estén conectados correctamente. Con eso en mente, analicemos cómo se conectan los componentes entre Raspberry Pi Pico y su protoboard.

• El pin GP15 del Pico deberá conectarse a un extremo de la resistencia.
• Un pin GND en el Pico se enrutará al riel negativo en el protoboard.
• Coloque el transistor frente al lado negativo del conector del terminal del motor y dirija un cable desde el lado negativo del transistor hasta el riel negativo de la placa de prueba.
• Vuelva a verificar que el cableado esté alineado correctamente con el conector del terminal del motor (esto es importante).
• El pin VSYS de Pico deberá conectarse al riel positivo en el protoboard. Esto asegurará que se suministren 5 V de potencia, a través del transistor, al motor (frente a otros pines Pico con solo 3,3 V).

Mientras realiza las comprobaciones finales del cableado, asegúrese de que haya un cable de puente conectado desde el riel positivo de la placa de pruebas al lado positivo del conector del terminal del motor. Además, el otro extremo de la resistencia deberá conectarse al pin central del transistor. Si aún no es obvio, asegúrese de conectar los cables negativo y positivo correctamente desde el conector del terminal al motor también.

Explorando el código

Primero, deberá descargar el código MicroPython del repositorio MUO GitHub. Específicamente, querrá recuperar el archivo motor.py . Siga nuestra guía para comenzar con MicroPython para obtener detalles sobre el uso de Thonny IDE con Raspberry Pi Pico.

Cuando se ejecuta, el código le indicará al motor que gire el ventilador, aumentando gradualmente la velocidad al máximo y luego, después de una breve pausa, reduciendo la velocidad hasta que se detenga nuevamente. Esto se repetirá continuamente hasta que detenga el programa.

En la parte superior del código, la importación de los módulos de máquina y tiempo le permite utilizarlos en el programa. El módulo de la máquina se usa para asignar GP15 como pin de salida para el motor, a través del transistor, usando PWM (modulación de ancho de pulso) para establecer su velocidad. El módulo de tiempo se usa para crear retrasos en la operación del programa cuando los necesitamos.

Intenta ejecutar el código. El ventilador tardará unos segundos en girar y empezar a girar. Un bucle for finito aumenta gradualmente el valor de salida al motor de 0 a 65535 (o más bien, justo por debajo de eso) en pasos de 100 . Se da un retraso muy corto de 5 milisegundos (con time.sleep_ms(5) ) entre cada cambio de velocidad durante el bucle. Una vez que se completa el bucle, se establece un retraso de suspensión de un segundo antes de que comience el siguiente bucle.

En el segundo bucle for , el valor del paso se establece en -100 , para reducir gradualmente el valor de salida al motor. El motor se ralentizará gradualmente desde la velocidad máxima hasta que se detenga por completo (en 0 ). Después de otro time.s sleep delay de un segundo, el primer bucle for se ejecuta de nuevo, ya que ambos están dentro de un while True: bucle infinito.

Eso es realmente todo lo que implica usar un transistor y un código para hacer funcionar el motor de su ventilador. Tenga en cuenta que este código se repetirá para siempre. Por lo tanto, deberá presionar el botón de parada en su IDE de Thonny para detener el ciclo del motor y del ventilador.

¿A dónde te llevará el viento después?

Agregar elementos adicionales, como una pantalla de 7 segmentos, a este experimento lo recompensará con una comprensión de cómo las turbinas eólicas usan la energía cinética para convertir el viento en energía eléctrica.

Otro proyecto al que podría avanzar es instalar una estación meteorológica en el hogar que controle las condiciones exteriores. Además, encontrarás otros proyectos interesantes, como un indicador de viento y velocidad del aire que puedes crear con tu Raspberry Pi Pico.

Usando este conocimiento fundamental, ¿a qué experimentos se lanzará a continuación? ¿Tienes un proyecto en mente? Si dudas demasiado, puedes correr el riesgo de que tu mente (y tu viento) cambien de dirección.