Τρόπος εκτέλεσης ενός σερβοκινητήρα χρησιμοποιώντας IC 555

Σε αυτό το έργο πρόκειται να μάθουμε τις βασικές προδιαγραφές ενός σερβοκινητήρα και επίσης πώς να χειριστούμε έναν Servo Motor χρησιμοποιώντας ένα χρονοδιακόπτη 555 και μερικά μπουτόν.

Από τον Ankit Negi

ΓΙΑΤΙ ΣΕΡΒΟ;

Servo Motors χρησιμοποιούνται σε διάφορα πεδία. Αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως ως ενεργοποιητές σε εκείνες τις περιοχές όπου χρειαζόμαστε μια ακριβή κίνηση για τον έλεγχο του φορτίου εξόδου.

Το καλύτερο παράδειγμα είναι ένα αυτοκίνητο RC. Ας δούμε ότι θέλετε κίνηση 45 μοιρών, όχι περισσότερο όχι λιγότερο. Σε αυτήν την περίπτωση δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν απλό κινητήρα DC επειδή θα ξεπερνά την επιθυμητή θέση κάθε φορά που τον ενεργοποιείτε.

Και έτσι χρειαζόμαστε ένα Servo Motor για να επιτύχουμε αυτήν την εργασία, καθώς δεν θα κάνει μόνο μια ακριβή περιστροφή 45 μοιρών, αλλά θα σταματήσει επίσης ομαλά στην επιθυμητή θέση.

ΜΕΡΙΚΑ ΤΕΧΝΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΓΝΩΡΙΖΟΥΝ:

Α) Πριν αγοράσετε ή χρησιμοποιήσετε σερβο, πρέπει να γνωρίζετε τι υπάρχει μέσα του και πώς λειτουργεί. ένας σερβοκινητήρας αποτελείται από τρία βασικά στοιχεία:

1. Ένας κινητήρας DC
2. 1 Ποτενσιόμετρο, είτε αναλογικό είτε Ψηφιακό
3. Κύκλωμα ελέγχου

Β) Υπάρχουν συνολικά 3 καλώδια που βγαίνουν από ένα Servo Motor:

1. ΚΟΚΚΙΝΟ: Σε θετική προσφορά
2. ΜΑΥΡΟ: ΣΤΟ αρνητικό της προσφοράς
3. ΠΟΡΤΟΚΑΛΙ Ή ΚΙΤΡΙΝΟ: Συνδέεται με τάση αναφοράς, δηλαδή, πηγή pwm

Γ) Ο σερβοκινητήρας μπορεί να περιστραφεί κατά 90 μοίρες προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, καλύπτοντας το πολύ 180 μοίρες, δηλαδή 90 μοίρες δεξιόστροφα ή 90 μοίρες αριστερόστροφα από την ουδέτερη θέση του.

Για περιστροφή του κινητήρα δεξιόστροφα, η χρονική περίοδος του παλμού του ρολογιού πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 1,5 χιλιοστά του δευτερολέπτου και η περιστροφή του αριστερόστροφα στο χρονικό διάστημα πρέπει να είναι μικρότερη από 1,25 χιλιοστά του δευτερολέπτου, αλλά η συχνότητα πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 50 και 60 Hertz.

Και έτσι θα χρησιμοποιήσουμε έναν χρονοδιακόπτη 555 για να δημιουργήσουμε τέτοιους παλμούς ρολογιού για εμάς.

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΤΟ ΠΑΡΟΝ ΕΡΓΟ:

1. SERVO MOTOR
δύο. 555 ΧΡΟΝΟΣ
3. 6 ΜΠΑΤΑΡΙΑ VOLT
4. ΔΥΟ ΚΟΥΜΠΙΑ
5. ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΙΣ: 1K, 4.7K, 33K, 10K, 68K, όλα 1/4 watt 5%
6. ΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΤΟΣ (BC547)
7. ΔΥΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟΙ 0.1uf

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΠΟΥ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΕΙ ΠΩΣ ΝΑ ΕΚΤΕΛΕΣΕΤΕ ΤΟ SERVO MOTOR ΜΕ ΤΟ IC 555:

Πραγματοποιήστε συνδέσεις όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος.

Συνδέστε θετικό και αρνητικό πείρο του κινητήρα στο θετικό και αρνητικό ακροδέκτη της μπαταρίας αντίστοιχα. Και συνδέστε σήμα ή πείρο αναφοράς στον ακροδέκτη συλλέκτη του τρανζίστορ.

ΕΡΓΑΣΙΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ:

1. Όταν πατηθεί το κουμπί προώθησης-

Όταν προκύψει αυτή η περίπτωση, η αντίσταση 68 K συνδέεται μεταξύ του πείρου εκφόρτισης και κατωφλίου. Τώρα αρχικά ο πυκνωτής δεν φορτίζεται, οπότε ο ακροδέκτης 2 είναι στα 0 volt που είναι μικρότερος από 1 έως 3 της εφαρμοζόμενης τάσης.

Αυτό επαναφέρει το flip flop μέσα στο 555 και δίνει λογική 1 στο τερματικό εξόδου στο οποίο συνδέεται η βάση του τρανζίστορ.

Αυτό αναγκάζει το τρανζίστορ να ενεργοποιηθεί και να μεταδώσει το ρεύμα απευθείας στη γείωση λόγω του οποίου ο πείρος σήματος του κινητήρα λαμβάνει μηδενικό βολτ καθώς αυτός ο πείρος συνδέεται απευθείας με τον ακροδέκτη Συλλέκτη.

Δεδομένου ότι ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει όταν η έξοδος είναι 1, η έξοδος γίνεται 0 μόλις η τάση στον πυκνωτή γίνει μεγαλύτερη από 2 επί 3 της εφαρμοζόμενης τάσης καθώς συνδέεται απευθείας με τον πείρο κατωφλίου.

Τώρα το τρανζίστορ θα είναι απενεργοποιημένο και ο ακροδέκτης σήματος θα έχει λογική 1.

Με αυτόν τον τρόπο Δημιουργούνται σήματα pwm στον πείρο αναφοράς του κινητήρα. Τώρα σε αυτήν την περίπτωση, η χρονική περίοδος του παλμού που παράγεται είναι μεγαλύτερη από 1,5 χιλιοστά του δευτερολέπτου, την οποία μπορείτε να υπολογίσετε με τον τύπο κύκλου λειτουργίας για το 555. Και έτσι έχουμε 90 μοίρες δεξιόστροφη περιστροφή του κινητήρα, όπως εξηγείται στην παραπάνω παράγραφο.

1. Όταν πατήσετε το κουμπί προς τα πίσω-

Όταν προκύψει αυτή η περίπτωση, τότε η αντίσταση 10 K συνδέεται μεταξύ του πείρου εκφόρτισης και κατωφλίου που είναι μικρότερη από 68 k ohm αντίσταση. Έτσι, σε αυτήν την περίπτωση, η χρονική περίοδος παλμού είναι μάθημα από 1,5 χιλιοστά του δευτερολέπτου, την οποία μπορείτε να υπολογίσετε με τον τύπο κύκλου λειτουργίας για το 555.

Τώρα το pwm δημιουργείται στον πείρο αναφοράς του κινητήρα με τον ίδιο τρόπο όπως στην παραπάνω περίπτωση. Και έτσι έχουμε 90 μοίρες αριστερόστροφη περιστροφή του κινητήρα, όπως εξηγείται στην παραπάνω παράγραφο.

** και στις δύο περιπτώσεις η συχνότητα κυμαίνεται μεταξύ 40 και 60 hertz