学习Arduino控制直流电机的教学设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型采用Arduino对直流电机进行控制实现一个模拟的电风扇，该实用新型涉及电子电路、计算机控制等相关技术领域。
【背景技术】
[0002]如何有效控制直流电机是在学习Arduino的过程中非常重要的一部分，同时直流电机也是机器人控制非常关键的组件。使用Arduino控制直流电机相对比较简单，目前关于这部分的理论介绍非常翔实，针对这部分的实验组件市场上也有五花八门的产品供应。关于直流电机的介绍，很多教材中大多停留在让直流电机转动起来，不能让学习者有深入的理解和思考，亦不能引起学习者的兴趣。有部分教材侧重于环保理念，强调使用废弃电子设备的风扇来实现这部分的学习。使用废弃电子设备的风扇可能会无法直接使用Arduino的自带电源，需要额外配置外接电源。外置的电源不仅造成了学习成本提高和经济的浪费，也不能让学习者专注于直流电机的学习。市场上还有一些封装好的Arduino用来实现直流电机的学习套件，这些套件大多仅仅需要插拔接线即可，学习者无法深入理解所要学习的具体内容。
【发明内容】
[0003]针对目前大多数关于使用Arduino控制直流电机相关内容的学习资源所存在的不足，本实用新型提供了一种学习Arduino控制直流电机的教学设备，具体为实现模拟风扇功能的Arduino教学仪器。本实用新型采用废弃的纸盒等硬质材料做一个模拟风扇底座、一个模拟小扇叶，使用Arduino驱动直流电机实现模拟小扇叶转动，从而达到学习Arduino中关于直流电机部分内容的目的。该实用新型不需要购置昂贵的半成品，仅仅使用废弃的包装材料就能实现学习Arduino控制直流电机的相关知识内容，避免了学习者在学习过程中仅仅控制转动电机以致并不知道实验的具体目的何在。
[0004]本实用新型要解决的技术方案是:电路组成上，将直流电机通过晶体管与Arduino连接，实现使用Arduino控制自流电机的目的。数字引脚用于控制当前电路中直流电机的转动与停止。当数字引脚输出高点平时，晶体管控制直流电机的电路处于连通状态，直流电机实现转动从而带动模拟扇叶转动。当数字引脚为低电平时，晶体管控制直流电机的电路处于断开状态，直流电机就会处于静止状态，相应的扇叶也会处于静止状态。外观组成上，模拟风扇由底座和模拟扇叶所构成，他们二者均由硬质材料裁剪而成，底座上装有直流电机，在直流电机上装置模拟扇叶；电路连接上，直流电机的一端连接到Arduino的电源引脚，另一端连接到晶体管；二极管的两端分别与直流电机的两端相连；晶体管的一端连接到直流电机，一端通过一个1000欧姆的可变电阻与Arduino的数字引脚相连，另一端与Arduino 的 GND 相连。
[0005]本实用新型的有益效果是，采用废弃的包装盒等硬质材料构造了风扇底座与风扇模拟扇叶，体现了节能环保的理念。在实现的过程中，使用构造的底座、扇叶、直流电机组成的小风扇，避免了使用Arduino单独控制直流电机转动缺乏直观效果的不利影响，进一步增强了学习者的学习兴趣。在实现的过程中，将晶体管、二极管使用在Arduino与直流电机的连接中，没有直接采用半成品实现，避免了学习者仅在试验中学到了如何插拔线头，不理解实验的目，具体实现细节等问题。
【附图说明】
[0006]图1是学习Arduino控制直流电机的教学设备的电路图。
[0007]图2是学习Arduino控制直流电机的教学设备的设备连接示意图。
[0008]图1中，附图标记I是电源引脚、附图标记2是数字引脚、附图标记4是GND引脚、附图标记5是直流电机、附图标记6是二极管、附图标记7是一个1000欧姆的可变电阻、附图标记8是晶体管、附图标记9是Arduino。
[0009]图2中，附图标记21是Arduino组件、附图标记22是底座、附图标记23是t旲拟扇叶、附图标记24是直流电机组件。
【具体实施方式】
[0010]图1所示学习Arduino控制直流电机的教学设备的电路图中，直流电机(5)的一端连接到Arduino (9)的电源引脚(I)，另一端连接到晶体管(8)。二极管(6)的两端分别与直流电机的两端相连。晶体管的一端连接到直流电机(5)，一端通过一个1000欧姆的可变电阻(7)与Arduino (9)的数字引脚(2)相连，另一端与Arduino (9)的GND (4)相连。
[0011]图2所示学习Arduino控制直流电机的教学设备的设备连接示意图中，Arduino (21)与使用废旧包装盒等硬质材料做成的底座(22)通过图1所示的电路图连接在一起。在底座(22)上安装有直流电机(24)，在直流电机的转动轴上安装有使用废弃的包装盒等硬质材料做成的模拟扇叶(23)。
【主权项】
1.一种学习Arduino控制直流电机的教学设备，其特征是:模拟风扇由底座和模拟扇叶所构成，他们二者均由硬质材料裁剪而成，底座上装有直流电机，在直流电机上装置模拟扇叶；电路连接上，直流电机的一端连接到Arduino的电源引脚，另一端连接到晶体管；二极管的两端分别与直流电机的两端相连；晶体管的一端连接到直流电机，一端通过一个1000欧姆的可变电阻与Arduino的数字引脚相连，另一端与Arduino的GND相连。
【专利摘要】本实用新型的名称是学习Arduino控制直流电机的教学设备，本实用新型涉及电子电路、计算机控制等相关技术领域。电路组成上，直流电机的一端连接到Arduino的电源引脚，另一端连接到晶体管；二极管的两端分别与直流电机的两端相连；晶体管的一端连接到直流电机，一端通过一个1000欧姆的可变电阻与Arduino的数字引脚相连，另一端与Arduino的GND相连。电路图如图所示。外观组成上，模拟风扇由底座和模拟扇叶所构成，他们二者均由硬质材料裁剪而成。底座上装有直流电机，在直流电机上装置模拟扇叶。该实用新型能够用于Arduino控制直流电机相关内容的实验教学。
【IPC分类】G09B23/18
【公开号】CN204632201
【申请号】CN201520182254
【发明人】李立宗
【申请人】天津职业技术师范大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月30日