Mini DC čerpadlo

Mini čerpadlo je výstupní modul pro Arduino. Toto čerpadlo obsahuje motor, který pracuje se stejnosměrným napětím. Dokáže přečerpat 80 až 120 litrů za hodinu, přičemž odtoková trubice má vnější průměr 7,5 milimetrů a vnitřní průměr 4,7 milimetrů. A maximální zdvih se pohybuje v rozsahu 40 až 110 centimetrů.
Pro jeho napájení je nutné použít napětí v rozsahu 2,5 až 6 Voltů, přičemž proudový odběr se při zátěži může dostat až na 220 miliampér.

Pro úspěšné propojení DC čerpadla a Arduino desky je nutné zapojit celkem tři vodiče. Ke spínání čerpadla je pak ještě použitý spínací NPN tranzistor a bázový odpor. Všechny součásti tedy propojíme dle schématu, přičemž já jsem použil tranzistor BC635, který dokáže pracovat s proudem až 500 mA. Můžete ale samozřejmě zvolit i jiný tranzistor, co máte doma. A pro omezení proudu do báze jsem použil rezistor 47 ohmů. Pro spínání tranzistoru jsem pak na desce Arduino UNO použil pin D5, který umožňuje generovat PWM signál, kterým ovládám rychlost motoru.

Ukázkový kód obsahuje na svém začátku nastavení čísla propojovacího pinu. Tento pin je následně nastavený jako výstupní ve funkci setup.
Nekonečná smyčka loop se skládá ze dvou jednoduchých for smyček. První smyčka začíná s hodnotou 200 a s přičítáním jedničky končí na hodnotě 255. Generovaná hodnota je pak vždy nastavena skrze PWM pin pomocí funkce analogWrite a po ní následuje krátká pauza 10 milisekund. Po dokončení první for smyčky se následně přejde na druhou, která naopak začne na hodnotě 255 a po každém běhu se odečte jednička až do hodnoty 200. Tímto programem je tedy dosaženo plynulé snižování a zvyšování rychlosti čerpadla a tím množství čerpané vody.

// Mini DC čerpadlo
// navody.dratek.cz

// nastavení čísla propojovacího pinu
#define cerpadlo 5

void setup() {
  // nastavení pinu čerpadla jako výstupu
  pinMode(cerpadlo, OUTPUT);
}

void loop() {
  // for smyčka, která postupně nastavíme PWM signál
  // v hodnotách 200 až 255 na nastavený pin
  for (int i = 200; i <= 255; i += 1) {
    // nastavení PWM na pin s hodnotou i generovanou ve smyčce
    analogWrite(cerpadlo, i);
    // krátká pauza mezi kroky
    delay(10);
  }
  // obdobná for smyčka, která jde opačně,
  // tedy od hodnoty 255 až po 200
  for (int i = 255; i != 200; i -= 1) {
    // nastavení PWM na pin s hodnotou i generovanou ve smyčce
    analogWrite(cerpadlo, i);
    // krátká pauza mezi kroky
    delay(10);
  }
}

Po nahrání uvedeného ukázkového kódu do Arduino desky s připojeným čerpadlem tedy můžeme pozorovat proměnné množství vody vycházející z výstupu čerpadla.

Mini DC čerpadlo je pěknou ukázkou možností využití motorů. Zde se motor stará o čerpání vody na spodní straně čerpadla, která je následně pumpována ven příslušným odtokem. A díky tomu, že se jedná o stejnosměrný motor, tak je možné řídit jeho otáčky pomocí pulzně-šířkové modulace, anglicky PWM. S tímto čerpadlem si můžeme vytvořit například vlastní fontánku, čerpadlo na nápoje či jiné tekutiny. A díky tomu, že lze čerpadlo provozovat na 5 Voltech, tak nemusíme řešit připojení vyššího napětí jako například 12 Voltů, jak je u čerpadel běžné.

Seznam použitých komponent:
https://dratek.cz/arduino/1258-klon-arduino-uno-r3-atmega328p-ch340g-usb-typ-b-kabel-1459967190.html
https://dratek.cz/arduino/1271-cerpadlo-mini-ultra-tiche-dc-3-6v-120-l-h.html