Obvod DC MOTOR SPEED CONTROL je primárne 555 IC založený PWM a (Pulse Width Modulation) obvod vyvinutý s cieľom získať variabilnou napätia na konštantné napätie. Tu je vysvetlená metóda PWM. Zvážte jednoduchý obvod, ako je znázornené na obrázku nižšie.
Ak je tlačidlo stlačené, ak je to na obrázku, motor sa začne otáčať a bude v pohybe, kým nestlačíte tlačidlo. Toto stlačenie je nepretržité a je znázornené v prvej vlne obrázku. Ak v danom prípade zvážime stlačenie tlačidla na 8 ms a otvorenie na 2 ms v cykle 10 ms, v tomto prípade motor nebude mať úplné napätie batérie 9 V, pretože tlačidlo je stlačené iba na 8 ms, takže napätie svorky RMS naprieč motor bude okolo 7V. Kvôli tomuto zníženému RMS napätiu sa motor bude otáčať, ale zníženou rýchlosťou. Teraz je priemerné zapnutie po dobu 10 ms = čas zapnutia / (čas zapnutia + čas vypnutia), toto sa nazýva pracovný cyklus a je 80% (8 / (8 + 2)).
V druhom a treťom prípade je tlačidlo stlačené ešte kratšie v porovnaní s prvým prípadom. Z tohto dôvodu sa napätie svorky RMS na svorkách motora ešte viac zníži. Vďaka tomuto zníženému napätiu sa otáčky motora ešte ďalej znižujú. Toto zníženie rýchlosti s nepretržitým pracovným cyklom nastáva až do bodu, keď svorkové napätie motora nebude dostatočné na to, aby sa motor otočil.
Týmto teda môžeme dospieť k záveru, že PWM možno použiť na zmenu rýchlosti motora.
Než pôjdeme ďalej, musíme diskutovať o moste H-BRIDGE. Teraz má tento obvod hlavne dve funkcie, prvou je pohon jednosmerného motora z riadiacich signálov s nízkym výkonom a druhým je zmena smeru otáčania jednosmerného motora.
postava 1
Obrázok 2
Obrázok 3
Všetci vieme, že na zmenu jednosmerného motora je potrebné zmeniť polaritu napájacieho napätia motora. Aby sme zmenili polaritu, používame H-mostík. Teraz na obrázku č. 1 máme štyri prepínače. Ako je znázornené na obrázku 2, motor sa otáča, A1 a A2 sú zatvorené. Z tohto dôvodu preteká prúd motorom sprava doľava, ako je znázornené v druhej časti obrázku 3. Zatiaľ zvážte, či sa motor otáča v smere hodinových ručičiek. Teraz, keď sú spínače A1 a A2 otvorené, sú kontakty B1 a B2 zatvorené. Prúd motorom preteká zľava doprava, ako je znázornené na 1. stčasť obrázku3. Tento smer prúdenia je opačný ako prvý, takže na svorke motora vidíme opačný potenciál ako prvý, takže sa motor otáča proti smeru hodinových ručičiek. Takto funguje H-BRIDGE. Nízkoenergetické motory však môžu byť poháňané H-BRIDGE IC L293D.
L293D je integrovaný obvod H-BRIDGE navrhnutý na pohon jednosmerných motorov s nízkym výkonom a je znázornený na obrázku. Tento IC sa skladá z dvoch mostíkov typu h, takže môže poháňať dva jednosmerné motory. Takže tento IC možno použiť na pohon motorov robota zo signálov mikrokontroléra.
Ako už bolo uvedené predtým, tento IC má schopnosť meniť smer otáčania jednosmerného motora. To sa dosiahne riadením úrovní napätia na INPUT1 a INPUT2.
|
Povoliť pripnutie |
Vstupný pin 1 |
Vstupný pin 2 |
Smer motora |
|
Vysoký |
Nízka |
Vysoký |
Odbočiť doprava |
|
Vysoký |
Vysoký |
Nízka |
Odbočiť vľavo |
|
Vysoký |
Nízka |
Nízka |
Prestaň |
|
Vysoký |
Vysoký |
Vysoký |
Prestaň |
Ako je znázornené na obrázku vyššie, pre otáčanie v smere hodinových ručičiek by mala byť 2A vysoká a 1A nízka. Podobne pre proti smeru hodinových ručičiek by mala byť 1A vysoká a 2A nízka.
Súčasti obvodu
- + 9v napájanie
- Malý jednosmerný motor
- 555 Časovač IC
- Rezistory 1K, 100R
- L293D IC
- 100 000 - 220 000 predvolených alebo pot
- IN4148 alebo IN4047 x 2
- Kondenzátor 10nF alebo 22nF
- Prepnúť
Schéma zapojenia
Obvod je pripojený k prepojovacej doske podľa schémy zapojenia ovládania otáčok jednosmerného motora zobrazenej vyššie. Hrniec sa tu používa na nastavenie rýchlosti motora. Prepínač slúži na zmenu smeru otáčania motora. Kondenzátor tu nesmie mať pevnú hodnotu; používateľ s ním môže experimentovať pre ten pravý.
Pracovne
Keď je napájaný, 555 TIMER generuje signál PWM s pracovným pomerom na základe pomeru odporu hrnca. Kvôli banke a diódovému páru tu kondenzátor (ktorý spúšťa výstup) musí nabíjať a vybíjať prostredníctvom inej sady odporu, a preto nabíjanie a vybíjanie kondenzátora trvá iný čas. Pretože výstup bude vysoký, keď sa kondenzátor nabíja a je nízky, keď sa kondenzátor vybíja, dostaneme rozdiel vo vysokom a nízkom výstupnom čase, a teda v PWM.
Tento PWM časovača je napájaný na signálny kolík mostíka L239D h na pohon jednosmerného motora. S meniacim sa pomerom PWM dostávame rôzne napätie RMS na svorke, a teda aj rýchlosť. Na zmenu smeru otáčania je PWM časovača pripojený k druhému signálnemu kolíku.