2 Wire 2 Axis Electric Motor Control: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Αυτό το έργο προτείνει μια μέθοδο οδήγησης δύο αξόνων κινητήρα 'χρησιμοποιώντας έναν αριθμό παλμών για κάθε κανάλι και μια μέθοδο κλειδώματος του διακόπτη "on-off" χρησιμοποιώντας μετρητές 4017.

Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για κάθε λειτουργία εισόδου παλμού (κουμπί, περιστροφικό διακόπτη ή άλλη πηγή όπου οι ακίδες εξόδου είναι περιορισμένες).

Προτείνω να δείξουμε μεθόδους οδήγησης DC, stepper και σερβοκινητήρων χρησιμοποιώντας εξαρτήματα από το δημοφιλές κιτ "Larson runner" χρησιμοποιώντας 555 Timer και 4017 counter chips.

Έχω ένα παρωχημένο αλλά λειτουργικό TI99 Home Computer που ήταν δημοφιλές πριν από λίγο καιρό (τη δεκαετία του '70) και μισώ να βλέπω χρήσιμα εργαλεία να κάθονται τριγύρω χωρίς να κάνουν τίποτα. Ο TI99 χρησιμοποίησε τον καλύτερο επεξεργαστή της εποχής του, το Texas 9900, αλλά για κάποιο λόγο ακρωτηριάστηκε ως οικιακός υπολογιστής και σύντομα έπεσε από την εύνοια.

Το TI99 δεν έχει εξόδους για να μιλήσει εκτός από βίντεο, κασέτα και ήχο. οι είσοδοι είναι ένα μη τυπικό πληκτρολόγιο και μια θύρα "joy-stick".

Βήμα 1: Ο "Larson Runner"

Προς το παρόν δεν είμαι σε θέση να ολοκληρώσω ένα μοντέλο εργασίας, αλλά σκέφτηκα ότι θα το έβαζα εδώ στο Instructables σε περίπτωση που θα είχε ενδιαφέρον και ελπίζω να δημιουργήσω κάποια σχόλια. Όσοι είστε εξοικειωμένοι με το "Larson runner" θα γνωρίζετε ότι ένας χρονοδιακόπτης 555 παρέχει το ρολόι για έναν μετρητή 4017 και ο μετρητής εξάγει διαδοχικά φωτεινές λυχνίες LED.

Η ιδέα που προτείνω είναι ότι οι οδηγοί κινητήρα, δηλαδή οι μονάδες H-bridge ή stepper, όπως το A4988, μπορούν να επιλεγούν από τις εξόδους του μετρητή 4017 στέλνοντας τον σωστό αριθμό παλμών για να ενεργοποιήσετε το απαιτούμενο πρόγραμμα οδήγησης.

Βήμα 2: Το κύκλωμα βάσης

Εδώ είναι το διάγραμμα κυκλώματος "Larson runner". Σε αυτήν την εφαρμογή, ο χρονοδιακόπτης 555 δεν είναι συνδεδεμένος με τον μετρητή 4017, καθώς πρόκειται να οδηγήσω την είσοδο μετρητή με το TI99, έτσι ώστε να ελέγχει την καταμέτρηση και οι έξοδοι να πηγαίνουν στα προγράμματα οδήγησης κινητήρα και όχι στα LED.

Δύο πράγματα που είναι σημαντικά είναι ότι η μέτρηση πρέπει να τρέχει πάντα μέχρι το τέλος (ή να δημιουργεί επαναφορά) και η απαιτούμενη έξοδος μέτρησης είναι η μόνη που ενεργοποιεί μια λειτουργία κινητήρα.

Για την πρώτη απαίτηση, το TI99 πρέπει να διατηρεί την τρέχουσα καταμέτρηση και να μετράει πάντα στο μέγιστο εάν πρόκειται να επιλεγεί μια χαμηλότερη αριθμημένη έξοδος - είμαι πολύ σίγουρος ότι θα μπορεί να μετρήσει έως το δέκα και πίσω!

Η άλλη απαίτηση που απαιτείται για την κίνηση του κινητήρα DC επιλύεται με το ηλεκτρικό κόλπο της χρήσης καθυστέρησης CR αντικαθιστώντας τη λειτουργία LED με έναν πυκνωτή και ομαδοποιώντας την με μια αντίσταση έτσι ώστε ένας παλμός "διερχόμενος", δηλαδή ένας αριθμός κάτω από την απαιτούμενη έξοδο δεν φαίνεται από τον οδηγό του κινητήρα και ενεργοποιείται μόνο όταν μια έξοδος είναι στατική.

Επιπλέον, θα προσθέσω το κύκλωμα επαναφοράς.

Βήμα 3: Πηγή παλμού

Θα χρησιμοποιήσω τη θύρα "Joy-stick" του TI99 ως πηγή παλμού και είσοδο διακόπτη ορίου.

Εδώ είναι το διάγραμμα κυκλώματος της θύρας "Joy-stick" που δείχνει ότι υπάρχουν δύο επιλεγμένες γραμμές "Joy-stick" και οι συνηθισμένες είσοδοι κουμπιών 4 τεταρτημόριων και "φωτιά".

Μπορώ να συνδέσω έναν μετρητή 4017 σε κάθε επιλεγμένη γραμμή "Joy-stick" έτσι ώστε κάθε φορά που απευθύνεται η θύρα να αυξάνεται ο μετρητής. Οι είσοδοι κουμπιού θα χρησιμοποιηθούν για τον περιορισμό του διακόπτη ή/και τον αριθμό θέσης.

Αυτό μου δίνει τον άξονα 2 και θα εξηγήσω αργότερα πώς να αποκτήσετε μανδάλωση "on-off" για επιπλέον έλεγχο.

Βήμα 4: Οδήγηση κινητήρων

Για οδήγηση μοτέρ D. C

Ο μετρητής από την επαναφορά έχει έξοδο "0" σε "υψηλό", οπότε εάν οι δύο είσοδοι γέφυρας Η είναι συνδεδεμένες με τις εξόδους "1" & "2", τότε μια καταμέτρηση 1 θα οδηγήσει τον κινητήρα προς μία κατεύθυνση και μια μέτρηση 2 θα οδηγήστε τον κινητήρα προς την αντίθετη κατεύθυνση. μία ακόμη καταμέτρηση θα σταματήσει τον κινητήρα και/ή θα επιλέξει άλλους οδηγούς με τη σειρά.

Για οδήγηση βηματικού μοτέρ

Οι έξοδοι του μετρητή χρησιμοποιούνται για να "Ενεργοποιήσουν" όσες μονάδες stepper απαιτούνται (το 4017 έχει 9 εξόδους και μπορεί να διασταυρωθεί) και ο χρονοδιακόπτης 555 είναι συνδεδεμένος σε όλες τις μονάδες για να παρέχει την ταχύτητα ρολογιού. Η έξοδος θα πρέπει να αντιστραφεί με ένα τρανζίστορ εάν χρησιμοποιείτε μονάδα A4988,

Για οδήγηση σερβο

Ο χρονοδιακόπτης 555 είναι συνδεδεμένος με έναν σερβοκινητήρα όπως περιγράφεται από πολλούς εδώ, αλλά η διαφορά είναι ότι οι 10 έξοδοι μετρητή έχουν η κάθε μία συνδεδεμένη αντίσταση χρονισμού, η έξοδος "0" έχει την προεπιλεγμένη τιμή. Σε αυτή την περίπτωση όλες οι άλλες έξοδοι θα τραβηχτούν στο 0v, οπότε είτε τα μαθηματικά πρέπει να γίνουν για αντιστάθμιση είτε μπορεί να εισαχθεί μια δίοδος για την απομόνωση ανεπιθύμητων εξόδων.

Βήμα 5: Συνάρτηση πρόσδεσης

Έχω επισυνάψει το φύλλο δεδομένων CD4017 στο οποίο μπορεί να παρατηρήσετε ότι η έξοδος "0" είναι ενεργή όταν βρίσκεται σε κατάσταση επαναφοράς και επίσης ότι η "Επαναφορά" είναι πολύ ενεργή. Θα πρέπει να ειπωθεί ότι οποιαδήποτε έξοδος θα μπορούσε να ρυθμιστεί κατά την ενεργοποίηση, οπότε οι μονάδες οδηγού πρέπει να προστατεύονται από την πιθανότητα να είναι "ενεργοποιημένες" κατά λάθος, ιδιαίτερα σε μια γέφυρα Η. Αυτό το χαρακτηριστικό σημαίνει ότι ο μετρητής μπορεί να επαναρυθμιστεί με οποιαδήποτε έξοδο που συνδέεται ξανά σε αυτόν και έτσι τερματίζει το μήκος καταμέτρησης. Οι μετρητές μπορούν να καταρραχθούν σε οποιοδήποτε μήκος στα πολλαπλάσια τους με την επαναφορά να εφαρμόζεται από οποιαδήποτε έξοδο.

Αυτή η δυνατότητα μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στους μετρητές αξόνων.

Εάν συνδέσω την έξοδο "2" με την "Επαναφορά", τότε ο μετρητής μπορεί να μετακινηθεί μόνο μεταξύ της εξόδου "0" και "1", δίνοντάς μου τη λειτουργία μανδάλωσης για τη λειτουργία ενός ηλεκτρομαγνητικού/ρελέ ή οτιδήποτε άλλο. Θα χρησιμοποιήσω μία από τις άλλες εξόδους μετρητή ως είσοδο ρολογιού για την παροχή του στοιχείου ελέγχου επιλογής.

Προφανώς, οποιοδήποτε μάνδαλο, σαγιονάρες ή πάγκος μπορεί να χρησιμοποιηθεί, αλλά έχω πολλά 4017 για να εξαντλήσω!

Ένα άλλο χαρακτηριστικό αυτού του τσιπ είναι ότι το ρολόι είναι μια είσοδος σκανδάλης Schmitt που το καθιστά άνετο με καθυστέρηση CR, όπως πρότεινα για "διέλευση" παλμών. Εάν η είσοδος σκανδάλης Schmitt δεν είναι σημαντική, αποδεικνύεται ότι η είσοδος "Ενεργοποίηση" μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αρνητική είσοδος σκανδάλης.

Βήμα 6: Περίληψη

Όπως είπα, δεν μπορώ φυσικά να παράσχω ένα πρωτότυπο ακόμα, αλλά είμαι εδώ για να συζητήσω τις προτεινόμενες ιδέες.

Ανυπομονώ να δοκιμάσω ένα από τα έργα χάραξης Laser ή plotter με το αρχαίο μου TI99 και ελπίζω ότι αυτό θα δώσει σε κάποιους από εσάς κάποιες ιδέες. Καλή κατασκευή!

Το μόνο που μπορεί να κάνει καλά ο TI99 είναι τα μαθηματικά, οπότε θα ήταν υπέροχο να ακούσουμε ότι κάνατε ένα Star Seeker!