16 The Prototype Electronics

รูปที่2ไดอะแกรมการท�างานภายในและการขัดขาของไอซีTB6612FNG

Proto-Inventionชัยวัฒน์ลิ้มพรจิตรวิไล

Robotics

-TB6612mini

มินิบอรดขับมอเตอรไฟตรง 2 ชอง

แผงวงจรขับมอเตอรไฟตรงขนาดเล็กพรอมใชงาน ลดขัน้ตอนการออกแบบทีซ่บัซอน ขบัมอเตอรไฟตรงขนาดสูงสุด 12V 1A ได 2 ชอง ควบคุมไดทั้งทิศทางและความเร็ว ตอใชงานงาย ใชไดกับไมโครคอนโทรลเลอรยอดนิยมไดทุกตระกูล

ส�าหรับนักเล่นนักทดลองที่สนใจท�าโครงงานเกี่ยวกับการขับมอเตอร์ไฟตรงในสมัยนี้ค่อนข้างโชคดีที่มีการผลิตแผงวงจรขับมอเตอร์ไฟตรงออกมาให้ใช้งานกันหลากหลายประกอบกับผู้ผลิตอุปกรณ์สารกึ่งตัวน�าก็ได้พัฒนาไอซีขับมอเตอร์ไฟตรงออกมาให้ออกแบบวงจรและใช้งานกันอย่างมากมายหลายเบอร์แถมมีเทคโนโลยีการระบายความร้อนท่ียอดเยี่ยมมากๆในไอซีขับมอเตอร์ขนาดเกือบ10Aบางตัวใช้งานได้โดยไม่ต้องติดตั้งแผ่นระบายความร้อนส�าหรับที่จะแนะน�านักเล่นนักทดลองคนอ่านTPEได้ลองไปใช้งานกันเป็นแผงวงจรขนาดเล็กที่ขับมอเตอร์ไฟตรงได้2ช่องกระแสไฟฟาประมาณ1Aมีค่าความต้านทานไฟฟาต�่าจึงท�าให้การขับมอเตอร์มีประสิทธิภาพสูง

มนิิบอร์ดดงักล่าวคอืmini-TB6612 ซ่ึงผลติโดยPololu (www.pololu.com หรอื www.inex.co.th - ตวัแทนจ�าหน่ายในไทย สนใจสัง่ซือ้ดูในหน้าTPEshop)มคีณุสมบตัทิางเทคนิคโดยสรปุและหน้าตาแสดงในรปูที่1

รูปที่ 1 คุณสมบัติทางเทคนิคโดยสรุปของ mini-TB6612 มินิบอร์ดขับมอเตอร์ไฟตรง 2 ช่อง

ËÑÇ㨤×Í TB6612FNG อุปกรณ์ที่เป็นหัวใจหลักของมินิบบอร์ดขับมอเตอร์ไฟตรงตัวนี้คือ ไอซีขับมอเตอร์เบอร์TB6612FNGของToshiba (www.semicon.toshiba.co.jp)ดังมีไดอะแกรมการท�างานและการจัดขาแสดงในรูปที่2

ไอซีTB6612FNGมภีาคขบัมอเตอร์เป็นแบบH-บรดิจ์ทีใ่ช้มอสเฟตเป็นอุปกรณ์ขับก�าลัง ท�าให้มีค่าความต้านทานต�่ามาก ส่งผลให้การขับมอเตอร์มีประสิทธิภาพทั้งในการขับให้มอเตอร์หมุนและการเบรคเพื่อบังคับแกนหมุนของมอเตอร์ให้หยุดนิ่ง

The Prototype Electronics 17

สัญญำณควบคุมทิศทำงกำรหมุนของมอเตอร์ใช้ได้ในย่ำนกว้ำงตั้งแต่ 0 ถึง +5V (ต้องมีค่ำไม่เกินแรงดันไฟเลี้ยงลอจิกที่ต่อกับขำ +Vcc)โดยปอนเข้ำที่ขำAIN1กับAIN2ส�ำหรับวงจรขับมอเตอร์ช่องAและBIN1กับBIN2ส�ำหรับวงจรขับมอเตอร์ช่องBส่วนควำมเร็วในกำรขับมอเตอร์มำจำกสัญญำณPWMที่ต้องปอนเข้ำที่ขำอินพุตPWMA(ช่องA)และPWMB(ช่องB)ควำมถี่สูงสุดของสัญญำณPWMที่รับได้คือ100kHz

ด้ำนไฟเลี้ยงวงจรขับมอเตอร์ภำยในไอซี TB6612FNG รับได้ตั้งแต่4.5 ถึง 13.5V เพื่อลดโอกำสเสียหำยเนื่องจำกไฟเลี้ยงสูงเกินไปควรใช้ไฟเลี้ยงไม่เกิน+11.1V(หำกใช้แบตเตอรี่Li-PO3เซล)หรือ+12V(กรณีของแบตเตอรี่แบบตะกั่วกรด)

ǧ¨Ã¢Í§ mini-TB6612 ในรูปที่ 3 แสดงวงจรของมินิบอร์ด mini-TB6612 มี Q1 ท�ำหน้ำที่ปองกันกำรจ่ำยไฟเลี้ยงกลับขั้ว ส่วนขำใช้งำนของ IC1 จะถูกต่อออกไปยังจุดบัดกรีรวมทั้งจุดต่อไฟเลี้ยงและกรำวด์รวม16จุด

รูปที่ 3 วงจรของ mini-TB6612

รูปที่ 4 แนวทางการควบคุมเพี่อใชงาน mini-TB6612

กำรควบคุมให้ IC1 ท�ำงำนเพื่อขับมอเตอร์นั้นจะต้องต่อสัญญำณตำมแนวทำงในรูปที่ 4 นั่นคือที่ขำ STBY ควรต่อตัวต้ำนทำนพูลอัปไว้เพื่อท�ำให้ IC1 พร้อมท�ำงำนตลอดเวลำ หรือจะต่อกับขำพอร์ตของไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อควบคุมให้เริ่มท�ำงำนได้ในเวลำใดๆ ที่ต้องกำร ส่วนขำxIN1และxIN2(xคือAหรือB)ใช้ก�ำหนดทิศทำงในกำรหมุนของมอเตอร์

ที่ขำเอำต์พุต AO1 กับ AO2 ใช้ต่อกับมอเตอร์ไฟตรงช่อง A และBO1 กับ BO2 ต่อกับมอเตอร์ไฟตรงช่อง B หำกต้องกำรเห็นสถำนะกำรท�ำงำนผู้ใช้งำนสำมำรถต่อLEDและตัวต้ำนทำนเพื่อให้แสดงสถำนะของแรงดันที่ขับไปยังมอเตอร์ได้ดังวงจรในรูปที่5โดยLED1และLED2เป็นLED2สี2ขำท�ำให้มองเห็นสถำนะกำรท�ำงำนได้อย่ำงชัดเจนทั้งในภำวะแรงดันที่เอำต์พุตมอเตอร์เป็นแบบตรงขั้วและกลับขั้ว

ไฟเลี้ยงวงจรขับมอเตอร์+Vmใช้ได้ตั้งแต่+4.5ถึง13.5Vขอเน้นว่ำถ้ำจะให้ปลอดภัยควรใช้ไม่เกิน11.1V

รูปที่ 5 แสดงวงจรเพิ่มเติมเพื่อแสดงสถานะการทํางานของ mini-TB6612

18 The Prototype Electronics

¡ÒÃ㪌§Ò¹ กำรติดตั้งเพื่อใช้งำนมี2วิธีคือบัดกรีขำต่อเพื่อเสียบลงในซ็อกเก็ต หรือบัดกรีติดตั้งลงบนแผงวงจรที่ใช้งำนร่วมด้วย ไม่ว่ำจะใช้วิธีใด สิ่งที่ขอแนะน�ำให้ท�ำคือ ควรบัดกรีขำต่อก่อน

เมื่อได้ mini-TB6612 มำในครั้งแรก ในชุดจะมีคอนเน็กเตอร์IDC16ขำตัวผู้ขำตรงแถวเดี่ยวมำด้วย1ตัวดังรูปที่6ให้ท�ำกำรตัดแบ่งเป็น8ขำ2ตัวแล้วบัดกรีเข้ำกับตัวมินิบอร์ดดังรูปที่7จำกนั้นจะน�ำไปเสียบเพื่อบัดกรีโดยตรงกับแผงวงจรที่น�ำไปใช้งำนด้วย หรือเสียบลงบนคอนเน็กเตอร์IDC ตัวเมียในแบบเดียวกับที่ใช้ในบอร์ด IOIO RoboticActivityดังรูปที่8ก็ได้

รูปที่ 6 อุปกรณทั้งหมดในชุด mini-TB6612 รูปที่ 7 mini-TB6612 ที่บัดกรีคอนเน็กเตอรแลว พรอมใชงาน

รปูที ่8 ตวัอยางการตดิตัง้ mini-TB612 เพือ่ใชในบอรด IOIO Robotic Activity

ส�ำหรับตัวอย่ำงกำรน�ำไปใช้งำนติดตำมดูในโครงงำนบอร์ดIOIORoboticActivityและหุ่นยนต์IOIO-botในTPEฉบับเดียวกันนี้

อย่ำงไรก็ตำมmini-TB6612ยังใช้งำนได้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ร่วมสมัยได้ทุกตระกูล โดยเฉพำะกับ Arduino ฮำร์ดแวร์ไมโครคอนโทรลเลอร์ยอดนิยมดังตัวอย่ำงเทียบเคียงในเว็บไซต์http://bildr.org/2012/04/tb6612fng-arduino/

มินิบอรดขับมอเตอรไฟตรงคุณภาพสูงราคาประหยัดตัวนี้ชวยใหงานขบัมอเตอรทีอ่าจยุงยากงายลงได สะดวกทัง้การตอวงจรและการใชงานจรงิ

www.tpemagazine.com

ºÃÔÉÑ· ÍÔ¹â¹àǵտ àÍ็¡à¾ÍÃÔàÁ¹µ� ¨ํÒ¡Ñ´108ซ.สุขุมวิท102/2ถ.สุขุมวิทแขวงบำงนำเขตบำงนำกรุงเทพฯ10260|โทรศัพท์:0-2747-7001-4|Url:www.inex.co.th

IOIO-Robotic Activity Board แผงวงจรควบคุมหุนยนตสําหรับ IOIO และ IOIO-Q

•มซีอ็กเกต็ส�ำหรบัรองรบัIOIOและIOIO-Q(แนะน�ำIOIO-Q)

•มจีดุต่ออินพตุอะนำลอกส�ำหรบัเชือ่มต่อกบัตวัตรวจจบัอะนำลอก8ช่อง

•มจีดุต่อพอร์ตแบบIDCตวัเมยีและตวัผู้18ช่อง(พอร์ต31ถงึ48)เพือ่เชือ่มต่ออปุกรณ์ภำยนอกและต่อวงจรกบัเบรดบอร์ดได้

•มจีดุต่อพอร์ตบสัI2Cส�ำหรบัเชือ่มต่ออปุกรณ์ระบบบสัI2C(จดุต่อมไีฟเลีย้ง+3.3Vพร้อมใช้งำน)

•มจีดุต่อไฟเลีย้ง+5Vส�ำหรบัวงจรภำยนอกส่วนไฟเลีย้ง+3.3Vให้ใช้จำกจดุต่อบนบอร์ดIOIO-Q

•มลี�ำโพงเปยโซในตวั

•มจีดุต่อขบัเซอร์โวมอเตอร์4ช่อง

•ขบัมอเตอร์ไฟตรง6ช่องโดยใช้มนิบิอร์ดmini-TB6612จ�ำนวน3บอร์ดพร้อมไฟแสดงผล

•มวีงจรแจ้งเตอืนแบตเตอรีห่รอืไฟเลีย้งต�ำ่ด้วยLED

•รบัแรงดนัไฟเลีย้งจำกภำยนอกได้ตัง้แต่+6.5ถงึ+12V

•มจีดุต่อแบตเตอรี่2แบบคอืแบบเทอร์มนิอลบลอ็ก2ขำส�ำหรบัต่อเข้ำกบัสำยไฟเลีย้งจำกกะบะถ่ำนมำตรฐำนและจดุต่อแบบDINส�ำหรบัต่อกบัแบตเตอรีช่นดิลเิธยีมโพลเีมอร์(Li-PO)แนะน�ำให้ใช้ขนำด2เซล(+7.4V)กระแสไฟฟำ1000mAขึน้ไป

•มวีงจรควบคมุไฟเลีย้งคงที่+6Vจ�ำนวน2ชดุส�ำหรบัเซอร์โวมอเตอร์และบอร์ดIOIO-Q

•ขนำด3x4นิว้โดยประมำณ

¤Ø³ÊÁºÑµÔ·Ò§à·¤¹Ô¤·ÕèÊíÒ¤ÑÞ

#8000432บอร์ดIOIO-RABและmini-TB6612(3ชดุ)@1,391บำท(ไม่รวมIOIO-Q)#9096612มินิบอร์ดmini-TB6612@250บำท(ไม่รวมIOIO-Q)#7200505บอร์ดIOIO-Q@1,391บำท#9000248IOIOBluetoothDongleส�ำหรับIOIO-Q@214บำท

บอร์ดIOIO-RABและmini-TB6612(3ชดุ)@1,391บำท(ไม่รวมIOIO-Q)มินิบอร์ดmini-TB6612@250บำท(ไม่รวมIOIO-Q)บอร์ดIOIO-Q@1,391บำทIOIOBluetoothDongleส�ำหรับIOIO-Q@214บำท

แผงวงจรอเนกประสงคที่ออกแบบสําหรับการประยุกต ใชงาน IOIO และ

IOIO-Q ในงานหุนยนตกึ่งอัตโนมัติที่ติดตอกับอุปกรณแอนดรอยด

INNOVATIVE EXPERIMENT