2vodičové 2osé ovládání elektrického motoru: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Tento projekt navrhuje způsob řízení dvou os motoru pomocí počtu pulzů pro každý kanál a způsob blokování přepínání „zapnuto-vypnuto“pomocí čítačů 4017.

Tato metoda je vhodná pro jakoukoli funkci pulzního vstupu (tlačítko, otočný přepínač nebo jiný zdroj, kde jsou omezeny výstupní piny).

Navrhuji ukázat způsoby pohonu DC, krokových a servomotorů pomocí komponentů z populární sady „Larson runner“s použitím 555 časovače a 4017 čítacích čipů.

Mám zastaralý, ale fungující domácí počítač TI99, který byl před nějakou dobou (70. léta) populární, a nesnáším, když vidím sedět užitečné vybavení, které nemá co dělat. TI99 používal nejlepší procesor své doby, Texas 9900, ale z nějakého důvodu byl ochromen jako domácí počítač a brzy upadl v nemilost.

TI99 nemá žádné jiné výstupy než video, magnetofon a zvuk; vstupy jsou nestandardní klávesnice a port „joystick“.

Krok 1: „Larson Runner“

V současné době nejsem schopen dokončit fungující model, ale myslel jsem si, že to dám sem na Instructables pro případ, že by to bylo zajímavé, a doufejme, že to vygeneruje nějaké komentáře. Ti z vás, kteří jsou obeznámeni s „Larsonovým běžcem“, vědí, že časovač 555 poskytuje hodiny pro čítač 4017 a čítač vydává postupně světelné LED diody.

Myšlenka, kterou navrhuji, je, aby ovladače motorů, tj. H-můstkové nebo krokové moduly, jako A4988, mohly být vybrány na výstupech čítače 4017 odesláním správného počtu impulzů k aktivaci požadovaného ovladače.

Krok 2: Základní obvod

Zde je schéma zapojení „Larson runner“. V této aplikaci není časovač 555 připojen k čítači 4017, protože budu řídit vstup čítače pomocí TI99, takže bude mít kontrolu nad počtem a výstupy budou směřovat k ovladačům motoru, nikoli k LED diodám.

Dvě důležité věci jsou, že počet musí vždy běžet až do konce (nebo vygenerovat reset) a požadovaný počet výstupů je jediný, který aktivuje funkci motoru.

Pro první požadavek musí TI99 držet aktuální počet a vždy počítat na maximum, pokud má být vybrán výstup s nižším číslem - jsem si docela jistý, že bude schopen počítat do deseti a zpět!

Další požadavek, který je potřebný pro pohon stejnosměrného motoru, je vyřešen elektrickým trikem použití zpoždění CR nahrazením funkce LED kondenzátorem a spojením odporu tak, aby „procházející“puls, tj. Počet pod požadovaným výstupem ovladač motoru nevidí a aktivuje se pouze tehdy, je -li výstup statický.

Kromě toho přidám resetovací obvody.

Krok 3: Pulzní zdroj

Jako vstup zdroje pulsu a koncového spínače použiji port „Joy-stick“na TI99.

Zde je schéma zapojení portu „Joy-stick“, které ukazuje, že existují dva výběrové řádky „Joy-stick“a obvyklé 4 kvadrantové a „spouštěcí“tlačítkové vstupy.

Mohu připojit čítač 4017 ke každému řádku výběru „Joy-stick“, takže pokaždé, když je adresován port, pak se čítač zvyšuje; Tlačítkové vstupy budou použity pro koncový spínač a/nebo počet poloh.

To mi dává osu 2 a později vysvětlím, jak dostat západku „on-off“pro extra kontrolu.

Krok 4: Řízení motorů

K pohonu DC motoru

Počitadlo z resetu má výstup „0“při „vysoké“, takže pokud jsou dva vstupy můstku H připojeny k výstupům „1“a „2“, pak počet 1 bude pohánět motor v jednom směru a počet 2 bude jeďte motorem v opačném směru; ještě jeden počet zastaví motor a/nebo vybere postupně další ovladače.

K pohonu krokového motoru

Výstupy čítače se používají k „povolení“tolik požadovaných krokových modulů (4017 má 9 výstupů a lze je kaskádovat) a časovač 555 je připojen ke všem modulům, aby poskytoval taktovací frekvenci. Pokud bude použit modul A4988, bude nutné výstup převést na tranzistor

Řídit servo

Časovač 555 je připojen k servomotoru, jak je zde popsáno mnoha, ale rozdíl je v tom, že každý z 10 čítačových výstupů má připojený časovací odpor, výstup "0" má výchozí hodnotu. V tomto případě budou všechny ostatní výstupy staženy na 0v, takže buď musí být provedena matematika pro kompenzaci, nebo může být vložena dioda pro izolaci nežádoucích výstupů.

Krok 5: Blokovací funkce

Připojil jsem datový list CD4017, ve kterém si můžete všimnout, že výstup „0“je aktivní, když je ve stavu reset, a také, že „Reset“je vysoce aktivní. Je třeba říci, že jakýkoli výstup lze nastavit při zapnutí, takže moduly ovladačů musí být chráněny před možností, že jsou nechtěně "zapnuty", zejména H-můstek. Tato charakteristika znamená, že čítač lze resetovat jakýmkoli výstupem, který je k němu připojen, a tím ukončit délku počítání. Čítače lze kaskádovat na libovolnou délku v jejich násobcích s resetem aplikovaným z jakéhokoli výstupu.

Tuto funkci lze také použít na čítačích os.

Pokud připojím výstup „2“k „Reset“, pak může čítač přepínat pouze mezi výstupy „0“a „1“, což mi dává funkci blokování pro ovládání solenoidu/relé nebo cokoli. Použiji jeden z dalších výstupů čítačů jako hodinový vstup pro zajištění řízení výběru.

Očividně lze použít jakoukoli západku, klopný obvod nebo počítadlo, ale mám spoustu 4017 na využití!

Jednou z dalších vlastností tohoto čipu je, že hodiny jsou Schmittovým spouštěcím vstupem, což usnadňuje zpoždění CR, jak jsem navrhoval pro "procházení" pulzů. Není -li aktivační vstup Schmitt důležitý, ukazuje se, že vstup „Povolit“lze použít jako negativní spouštěcí vstup.

Krok 6: Shrnutí

Jak jsem řekl, zatím nemohu fyzicky poskytnout prototyp, ale jsem zde, abych diskutoval o navrhovaných myšlenkách.

Těším se, až vyzkouším jeden z projektů laserového rytce nebo plotru s mým starodávným TI99, a doufám, že to některým z vás dá nějaké nápady. Šťastné tvoření!

Jediná věc, kterou TI99 umí dobře, je matematika, takže by bylo skvělé slyšet, že jste se stali Star Seeker!