Controle de motor DC com módulo MOSFET IRF520N

Hoje vamos ver um módulo simples mas que pode ser utilizado em diversas aplicações em projetos eletrônicos, automação residencial e robótica. Vamos usar o módulo MOSFET IRF520N para controle de motor DC.

E o IRF520N tem uma saída PWM que não serve só para motores. Você pode também regular, por exemplo, o brilho de uma fita de leds ou até mesmo acionar válvulas solenóide.

O módulo MOSFET IRF520N

Este módulo possui um transistor de efeito de campo (MOSFET), que controlamos através de um único pino de sinal. Bornes parafusáveis são usados tanto para conectar a fonte de entrada de tensão (VIN e GND, até 24VDC) como para conexão da carga (pinos V+ e V-).

Nos pinos de controle (Vcc, GND e SIG) vamos conectar a placa Arduino, por meio de um pino digital comum.

O módulo tem capacidade máxima de corrente de 5A, mas em instalações que exigem mais de 1A de corrente é altamente recomendável o uso de um dissipador de calor.

Conexão IRF520N com Arduino

A conexão da alimentação do módulo mosfet IRF520N ao Arduino é feita através dos pinos 5V e GND. Para controle do motor, vamos usar o pino digital 7 conectado ao pino SIG do módulo.

Adicionamos ao circuito um potenciômetro de 10K, que vamos usar para controlar o nível de tensão na saída PWM do módulo MOSFET.

Nosso circuito fica assim:

Note que temos que usar uma fonte externa para alimentação do motor, para não sobrecarregar as portas da placa Arduino.

Programa controle de motor DC com módulo IRF520N

Para o programa de testes vamos usar a biblioteca HCMotor, disponível neste link.

Infelizmente ainda não é possível instalar essa biblioteca a partir da IDE do Arduino, então temos que fazer a instalação de maneira manual. Baixe o arquivo disponibilizado no link anterior, descompacte e coloque-o na pasta LIBRARIES da IDE do Arduino.

Em caso de dúvidas, tenho um tutorial que mostra em detalhes esse processo de instalação de bibliotecas: Como instalar uma biblioteca na IDE Arduino.

Feita a instalação da biblioteca HCMotor, carregue o programa abaixo na sua placa Arduino:

//Programa: Controle de motor DC com modulo MOSFET IRF520N
//Adaptacao: Arduino e Cia

#include "HCMotor.h"

//Define o pino de controle do motor
#define MOTOR_PIN 7

//Define o pino analogico de conexao ao potenciometro
#define POT_PIN A0

//Cria uma instancia da biblioteca
HCMotor HCMotor;

void setup()
{
  //Inicializa a biblioteca HCMotor
  HCMotor.Init();

  //Associa o motor 0 ao pino digital do motor (MOTOR_PIN)
  //O primeiro parametro e o numero do motor, o segundo o tipo do motor
  //e o terceiro o pino de controle
  HCMotor.attach(0, DCMOTOR, MOTOR_PIN);

  //Define o duty cycle do sinal PWM em incrementos de 100uS
  //No exemplo: 100 x 100uS = 1mS
  HCMotor.DutyCycle(0, 100);
}

void loop()
{
  int Speed;

  //Faz a leitura do valor do potenciometro e converte
  //para um valor entre 0 e 100
  Speed = map(analogRead(POT_PIN), 0, 1024, 0, 100);

  //Aciona o motor de acordo com o valor lido do potenciometro
  HCMotor.OnTime(0, Speed);
}

O programa é baseado no exemplo da biblioteca HCMotor, e faz o controle da rotação do motor DC de acordo com o valor lido do potenciômetro conectado ao pino analógico A0.

Na implementação do módulo em um robô, por exemplo, o controle da rotação das rodas pode ser feito de forma automática, de acordo com os valores lidos de um sensor ultrassônico ou IR (Infravermelho).

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