Qu'est-ce qu'un moteur continu ?
un moteur continu appelé également moteur DC, transforme une énergie électrique en une énergie mécanique. Il sert notamment à faire tourner les roues d'un véhicule, les rotors d'un drone, un plateau tournant, une perceuse... de façon "constante".
Il peut également servir à fournir de l'énergie (comme une dynamo) en transformant l'énergie mécanique en énergie électrique.
Avertissement n°1
Attention ! Brancher un moteur continu peut être dangereux pour votre carte Arduino, comme vous l'explique très bien cet article du blog d'Eskimon (http://eskimon.fr/285-arduino-601-le-moteur-courant-continu) disponible également sur le site Un zest de savoir (https://zestedesavoir.com/tutoriels/686/arduino-premiers-pas-en-informatique-embarquee/747_le-mouvement-grace-aux-moteurs/3437_le-moteur-a-courant-continu/).
Pour éviter donc toutes expériences désagréables, il est important de prendre quelques précautions et de ne pas oublier d'utiliser :
un transistor Mosfet 100 nF, pour protéger la carte Arduino de toutes variations électriques brutales provoquées par le moteur.
Plus résistant et chauffant moins qu'un transistor bipolaire classique.
une diode de roue libre Schottky, pour "bloquer" le courant dans 1 seul sens. Elle prend le nom de diode de roue libre, car elle permet d’évacuer le courant créer lorsque le moteur ralenti alors qu’il n’est plus alimenté.
un condensateur de déparasitage, situé aux bornes de la diode, ce condensateur classique à pour rôle de filtrer et de protéger le transistor et la diode.
une résistance de rappelle (pull-down) de valeur 10 k ohm, qui est une simple résistance normale portant ce nom à cause de la place qu'elle occupe dans le circuit et de par ce fait, de son rôle d'amener délibérément un courant à l'état "bas". Comprenez par là qu'elle empêche certains parasites ou pollution électromagnétique de « tromper » le microcontrôleur et de lui faire croire qu’il est encore ouvert, ce qui lui ferait laisser passer le courant, et grillerait votre Arduino à coût sûr. Pour mieux comprendre vous pouvez consulter ces sites :
Avertissement n°2
Il faut également savoir que votre carte Arduino n’est pas assez puissante pour alimenter 1 ou 2 moteurs continus DC, ces moteurs étant trop gourmand.
Il faut donc une autre source d’alimentation.
I. Schéma et montage (sans shield) à partir de Fritzing
ces 2 Schémas proviennent du site http://eskimon.fr/285-arduino-601-le-moteur-courant-continu et ont été fait avec
Fritzing. Ils nous montrent comment brancher 1 moteur DC à l'Arduino en la
protégeant avec le Transistor Mosfet, la Diode de roue libre
Schottky, le Condensateur de déparistage et la Résistance en roue libre.
II. Contrôleurs L293, L293D, L298 et L298N et les Shields
Il existe des composants électroniques « clé en mains » regroupant tout ce qui est nécessaire au bon fonctionnement de la carte et des moteurs continus.
L'on distingue les contrôleurs comme le L293 ou L298N et des Shields, des cartes électroniques venant ce clipser directement sur l'Arduino et comportant à la fois un contrôleur et tout l'électronique nécessaire (diode, transistor, résistance en pull-down...)
Parmi eux :
A) Contrôleur L293 : il comprend un double pont en H (permettant de faire tourner un moteur dans les deux sens), le courant maximum est de 2A par canaux, il ne possède pas de diodes de roue libre (il faudra certainement en rajouter dans votre montage).
B) Contrôleur L293D : il comprend un double pont en H(permettant de faire tourner un moteur dans les deux sens), le courant maximum est de 1A par canaux, il possède des diodes en parallèle des transistors.
C) Contrôleur L298 : comprend
D) Contrôleur L298N : comprend
E) Double Pont en H, L298N : ce composant permet de contrôler 2 moteurs continus ou 1 moteur pas à pas. Il peut faire tourner les moteurs en vitesse continue ou en PWM dans un sens ou dans l'autre.
De plus, il inclut des diodes pour protéger le circuit, des résistances de rappel et un dissipateur de chaleur en cas de forte charge.
F) Arduino Moteur Shield R3 : ce shield officiel Arduino basé sur le contrôleur L298 ne comporte pas de diode permettant de protéger le circuit, il est donc nécessaire d'en rajouter dans votre montage.
De plus, ce shield Arduino nécessite une alimentation externe. L'alimentation USB est normalement insuffisante pour alimenter un moteur et vous risquez d'endommager la carte Arduino !
Il permet de contrôler 2 moteurs continus DC dans un sens ou dans l'autre, ou 1 moteur pas à pas 4 canaux.
G) Shield Moteur L293D : ce shield moteur basé sur le contrôleur L293D, possède la lettre D qui signifie Diode, ce qui veut dire que ce Shield contient des diodes qui vont protéger le circuit, à la différence du Shield L293 qui lui n'en contient pas (et qui nécessite donc dans ce cas d'en rajouter).
On trouve ce Shield chez Adafruit ou chez Elecfreaks sous le nom de module EF02026 et permet de contrôler 2 servomoteurs ou 4 moteurs continus ou 2 moteurs pas-à-pas.
Il comporte un aussi un Double pont en H (permettant de faire tourner un moteur DC dans un sens puis dans l'autre) formé par des transistors et des résistances en Pull-down.
Sources :
Rappel :
les images présentent appartiennent au Domaine public et sont l’œuvre de Peggy_Marco sur le site Pixabay : https://pixabay.com/fr/users/Peggy_Marco-1553824/ ou proviennent du projet Fritzing : http://fritzing.org/home/