Control de motor elèctric de 2 fils de 2 eixos: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Aquest projecte proposa un mètode per conduir dos eixos de motor mitjançant un recompte d’impulsos per a cada canal i un mètode de bloqueig de commutació “on-off” mitjançant comptadors 4017.

Aquest mètode és adequat per a qualsevol funció d’entrada d’impulsos (polsador, interruptor rotatiu o una altra font en què els pins de sortida siguin limitats).

Proposo mostrar mètodes per conduir motors DC, pas a pas i servomotors mitjançant components del popular kit "Larson runner" que utilitzen comptadors 555 Timer i 4017.

Tinc un ordinador domèstic TI99 obsolet, però que funciona, que va ser popular fa un temps (anys 70) i odio veure equips útils asseguts sense res a fer. El TI99 va utilitzar el millor processador del seu temps, el Texas 9900, però per alguna raó va ser paralitzat com a ordinador domèstic i aviat va caure en desgràcia.

El TI99 no té cap altra sortida que el vídeo, la cinta de casset i el so; les entrades són un teclat no estàndard i un port "joy-stick".

Pas 1: el "Larson Runner"

Actualment no sóc capaç de completar un model de treball en aquest moment, però vaig pensar que posaria això aquí a Instructables per si fos d’interès i espero que generi algun comentari. Aquells que estigueu familiaritzats amb el "Larson runner" sabreu que un temporitzador 555 proporciona el rellotge d'un comptador 4017 i el comptador emet LEDs de llum seqüencialment.

La idea que proposo és que els controladors de motor, és a dir, els mòduls H-bridge o stepper, com l’A4988, es puguin seleccionar mitjançant les sortides del comptador 4017 enviant el nombre correcte d’impulsos per activar el controlador requerit.

Pas 2: el circuit base

Aquí teniu el diagrama del circuit "Larson runner". En aquesta aplicació, el temporitzador 555 no està connectat al comptador 4017, ja que conduiré l’entrada del comptador amb el TI99 de manera que controli el recompte i les sortides es dirigeixin als controladors del motor, no als LED.

Dues coses importants són que el recompte sempre s’ha d’executar fins al final (o generar un restabliment) i que la sortida de recompte necessària és l’única que activa una funció de motor.

Per al primer requisit, el TI99 ha de contenir el recompte actual i comptar sempre fins al màxim si s'ha de seleccionar una sortida numerada inferior. Estic bastant segur que podrà comptar fins a deu i tornar.

L'altre requisit que es necessita per a l'accionament del motor de corrent continu es resol mitjançant el truc elèctric d'utilitzar un retard de CR substituint la funció LED per un condensador i associant-la amb una resistència de manera que un pols "passant" és a dir, un recompte inferior a la sortida requerida no és vist pel controlador del motor i només s'activa quan una sortida és estàtica.

A més, vaig a afegir el circuit de restabliment.

Pas 3: Font del pols

Utilitzaré el port "Joy-stick" del TI99 com a font de pols i entrada de commutador de límit.

Aquí teniu el diagrama de circuits del port "Joy-stick" que mostra que hi ha dues línies de selecció "Joy-stick" i les entrades habituals de 4 quadrants i botons "disparar".

Puc connectar un comptador 4017 a cada línia de selecció "Joy-stick" de manera que cada vegada que s'adreça el port, el comptador s'incrementa; Les entrades de botó s’utilitzaran per al finançament i / o el recompte de posicions.

Això em dóna els 2 eixos i explicaré més endavant com aconseguir un bloqueig "on-off" per obtenir un control addicional.

Pas 4: conduir motors

Per conduir un motor de corrent continu

El comptador des del restabliment té la sortida "0" a "alta", de manera que si les dues entrades del pont H estan connectades a les sortides "1" i "2", un recompte d'1 conduirà el motor en una direcció i un recompte de 2. conduir el motor en el sentit contrari; un recompte més aturarà el motor i / o seleccionarà altres controladors en seqüència.

Per conduir un motor pas a pas

Les sortides de comptador s'utilitzen per "habilitar" tants mòduls pas a pas necessaris (el 4017 té 9 sortides i es pot connectar en cascada) i el temporitzador 555 està connectat a tots els mòduls per proporcionar la freqüència de rellotge. La sortida s’haurà d’invertir amb un transistor si s’utilitza un mòdul A4988,

Per conduir un servo

El temporitzador 555 està connectat a un servomotor tal com ho descriuen molts aquí, però la diferència és que les 10 sortides de comptador tenen una resistència de temporització connectada cadascuna, la sortida "0" té el valor per defecte. En aquest cas, la resta de sortides es posaran a 0v, de manera que cal fer les matemàtiques per compensar o inserir un díode per aïllar les sortides no desitjades.

Pas 5: Funció de bloqueig

He adjuntat el full de dades CD4017 en el qual és possible que observeu que la sortida "0" està activa quan es troba a l'estat de restabliment i també que el "Restabliment" està activat. Cal dir que qualsevol sortida es podria configurar a l’engegada, de manera que els mòduls de controladors han d’estar protegits de la possibilitat que estiguin involuntàriament “encesos”, particularment un pont H. Aquesta característica significa que el comptador es pot restablir mitjançant qualsevol sortida que hi estigui connectada i així finalitzi la longitud del recompte. Els comptadors es poden posar en cascada a qualsevol longitud en els seus múltiples amb el restabliment aplicat des de qualsevol sortida.

Aquesta característica també es pot utilitzar als comptadors d'eixos.

Si connecto la sortida "2" a "Restableix", el comptador només pot girar entre la sortida "0" i "1", donant-me la funció de bloqueig per accionar un solenoide / relé o qualsevol cosa. Utilitzaré una de les altres sortides de comptador com a entrada de rellotge per proporcionar el control de selecció.

Viouslybviament, es pot utilitzar qualsevol pestell, xanclet o taulell, però tinc molts 4017 per utilitzar.

Una altra característica d'aquest xip és que el rellotge és una entrada de disparador Schmitt que el fa còmode amb un retard de CR, tal com he proposat per a "passar" els impulsos. Si l'entrada de disparador de Schmitt no és important, resulta que l'entrada "Habilita" es pot utilitzar com a entrada de disparador negatiu.

Pas 6: resum

Com he dit, encara no puc proporcionar físicament un prototip però estic aquí per discutir les idees proposades.

Estic desitjant provar algun dels projectes de gravador làser o traçador amb el meu antic TI99 i espero que això us doni algunes idees. Feliç fer!

L'única cosa que pot fer el TI99 són les matemàtiques, de manera que seria fantàstic saber que heu creat Star Seeker.