Πρόγραμμα οδήγησης εκκρεμούς: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Αυτό το κύκλωμα είναι οδηγός εκκρεμούς.

Ο κινητήρας μπορεί να περιστρέφεται δεξιόστροφα και αριστερόστροφα ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος.

Μπορείτε να δείτε το κύκλωμα που λειτουργεί στο βίντεο.

Προμήθειες

Εξαρτήματα: επαγωγείς - 2 (κλικ, μεγάλο πηνίο ή ρελέ), αντιστάσεις (εμφανίζονται στο κύκλωμα), πηγή ενέργειας (δύο μπαταρίες 9 V μιας μπαταρίας 12 V), δίοδοι υψηλής ισχύος - 2, χαρτόνι ή πίνακας μήτρας, σύρματα, 1 mm μεταλλικό σύρμα, συγκόλληση, μονωμένα σύρματα, τρανζίστορ ισχύος NPN BJT - 2, νεροχύτες - 2, τρανζίστορ NPN και PNP γενικής χρήσης - 5, περίβλημα (χαρτόνι ή πλαστικό κουτί).

Εργαλεία: απογυμνωτής σύρματος, ψαλίδι, πένσα, κολλητήρι.

Προαιρετικά εργαλεία: παλμογράφος USB, πολύμετρο.

Βήμα 1: Σχεδιάστε το κύκλωμα

Έχω σχεδιάσει το κύκλωμα με το παλιό λογισμικό προσομοίωσης PSpice για να μειώσω το χρόνο σχεδίασης κυκλώματος.

Ένας ιδανικός εκφορτισμένος επαγωγέας είναι αρχικά ένα ανοιχτό κύκλωμα. Μετά από μερικά δευτερόλεπτα ή χιλιοστά του δευτερολέπτου, ο επαγωγέας φορτίζεται πλήρως. (οι μεγαλύτεροι επαγωγείς χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να φορτιστούν) ο επαγωγέας γίνεται ισοδύναμος με βραχυκύκλωμα. Μπορείτε να μειώσετε το χρόνο φόρτισης αυξάνοντας την αντίσταση που "βλέπει" ο επαγωγέας ή αυξάνοντας το ρεύμα φόρτισης:

Vl (t) = L*di (t)/dt

Η έξοδος του τρανζίστορ μπορεί να διαμορφωθεί ως πηγή ρεύματος, παρέχοντας ένα σταθερό ρεύμα στον επαγωγέα φόρτισης. Οι δίοδοι χρησιμοποιούνται για την εκφόρτιση των δύο επαγωγέων και τον περιορισμό της μέγιστης τάσης στους επαγωγείς εκφόρτισης.

Τα τρανζίστορ Q1a και Q2a κάνουν το κύκλωμα buffer και το τρανζίστορ Q1b είναι ένας μετατροπέας. Κάντε κλικ στον παρακάτω σύνδεσμο για να δείτε ένα παρόμοιο κύκλωμα:

hackaday.io/page/6956-silly-robot

Βήμα 2: Προσομοιώσεις

Χρησιμοποίησα PSpice sotware που επιτρέπει γρήγορες προσομοιώσεις.

Μπορείτε να δείτε τις τάσεις επαγωγής φόρτισης και εκφόρτισης (φαίνεται στο πρώτο γράφημα).

Μπορείτε επίσης να δείτε ότι το μέγιστο ρεύμα κινητήρα είναι 20 mA (φαίνεται στο δεύτερο γράφημα).

Βήμα 3: Κάντε το κύκλωμα

Έφτιαξα το μοτέρ μόνο. Δεν έφτιαξα το buffer και το inverter.

Υλοποίησα το κύκλωμα με δύο παλιές σοβιετικές διόδους.

Χρησιμοποίησα δύο αντιστάσεις υψηλής ισχύος 10 ohm που κάνουν 5 ohm όταν συνδέονται παράλληλα.

Τα πηνία υλοποιήθηκαν με δύο κλικ από μια παλιά συσκευή.

Βήμα 4: Βάλτε το κύκλωμα μέσα στο κουτί

Χρησιμοποίησα ένα παλιό κουτί δώρων ως περίβλημα.

Βήμα 5: Δοκιμή

Δοκίμασα το κύκλωμα με δύο μπαταρίες 9 V και τροφοδοτικό 15 V.