Circuitul de control al vitezei motorului continuu este în principal un circuit PWM (Pulse Width Modulation) bazat pe IC, dezvoltat pentru a obține tensiune variabilă peste tensiune constantă. Metoda PWM este explicată aici. Luați în considerare un circuit simplu așa cum se arată în figura de mai jos.
Dacă butonul este apăsat dacă figura, atunci motorul va începe să se rotească și va fi în mișcare până când butonul este apăsat. Această presare este continuă și este reprezentată în primul val de figură. Dacă, pentru un caz, considerați că butonul este apăsat timp de 8 ms și deschis timp de 2 ms într-un ciclu de 10 ms, în acest caz motorul nu va experimenta tensiunea completă a bateriei de 9 V, deoarece butonul este apăsat doar timp de 8 ms, astfel încât tensiunea terminalului RMS motorul va fi în jur de 7V. Datorită acestei tensiuni RMS reduse, motorul se va roti, dar la o viteză redusă. Acum pornirea medie pe o perioadă de 10 ms = Timp de pornire / (Timp de pornire + Timp de oprire), aceasta se numește ciclu de funcționare și este de 80% (8 / (8 + 2)).
În al doilea și al treilea caz, butonul este apăsat și mai puțin timp comparativ cu primul caz. Din acest motiv, tensiunea terminalului RMS la terminalele motorului scade chiar mai mult. Datorită acestei tensiuni reduse, viteza motorului scade chiar mai mult. Această scădere a vitezei cu ciclul de funcționare continuă să se întâmple până la un punct în care tensiunea terminalului motorului nu va fi suficientă pentru a roti motorul.
Prin urmare, putem concluziona că PWM poate fi utilizat pentru a varia turația motorului.
Înainte de a merge mai departe, trebuie să discutăm H-BRIDGE. Acum acest circuit are în principal două funcții, prima este de a conduce un motor de curent continuu de la semnale de control de putere redusă, iar cealaltă este de a schimba direcția de rotație a motorului de curent continuu.
figura 1
Figura 2
Figura 3
Știm cu toții că pentru un motor de curent continuu, pentru a schimba direcția de rotație, trebuie să schimbăm polaritățile tensiunii de alimentare a motorului. Deci, pentru a schimba polaritățile, folosim H-bridge. Acum, în figura 1 de mai sus, avem patru comutatoare. Așa cum se arată în figura 2, pentru ca motorul să se rotească A1 și A2 sunt închise. Din această cauză, curentul curge prin motor de la dreapta la stânga, așa cum se arată în a doua parte a figurii 3. Deocamdată considerați că motorul se rotește în sensul acelor de ceasornic. Acum, dacă comutatoarele A1 și A2 sunt deschise, B1 și B2 sunt închise. Curentul prin motor curge de la stânga la dreapta așa cum se arată în 1 stparte din figura 3. Această direcție a curentului de curent este opusă primei și astfel vedem un potențial opus la terminalul motorului față de primul, astfel încât motorul se rotește în sens antiorar. Așa funcționează un H-BRIDGE. Cu toate acestea, motoarele cu putere redusă pot fi acționate de un H-BRIDGE IC L293D.
L293D este un IC H-BRIDGE conceput pentru acționarea motoarelor de curent continuu de mică putere și este prezentat în figură. Acest CI constă din două punți h și astfel poate acționa două motoare de curent continuu. Deci, acest CI poate fi utilizat pentru a conduce motoarele robotului de la semnalele microcontrolerului.
Acum, așa cum am discutat înainte, acest CI are capacitatea de a schimba direcția de rotație a motorului de curent continuu. Acest lucru se realizează prin controlul nivelurilor de tensiune la INPUT1 și INPUT2.
|
Activați Pin |
Pinul de intrare 1 |
Pinul de intrare 2 |
Direcția motorului |
|
Înalt |
Scăzut |
Înalt |
Obligatoriu Dreapta |
|
Înalt |
Înalt |
Scăzut |
Vireaza la stanga |
|
Înalt |
Scăzut |
Scăzut |
Stop |
|
Înalt |
Înalt |
Înalt |
Stop |
Așa cum se arată în figura de mai sus, pentru rotația în sensul acelor de ceasornic, 2A ar trebui să fie ridicat și 1A ar trebui să fie scăzut. În mod similar, în sensul acelor de ceasornic, 1A trebuie să fie ridicat și 2A să fie scăzut.
Componentele circuitului
- Alimentare + 9v
- Mic motor DC
- 555 IC temporizator
- Rezistențe 1K, 100R
- L293D IC
- 100K -220K presetat sau pot
- IN4148 sau IN4047 x 2
- Condensator 10nF sau 22nF
- Intrerupator
Diagrama circuitului
Circuitul este conectat în panou conform schemei circuitului de control al turației motorului DC prezentată mai sus. Potul de aici este folosit pentru a regla viteza motorului. Comutatorul este pentru a modifica direcția de rotație a motorului. Condensatorul nu trebuie să aibă o valoare fixă; utilizatorul poate experimenta cu acesta pentru unul potrivit.
Lucru
Când este alimentată, 555 TIMER generează semnal PWM cu un raport de funcționare bazat pe raportul de rezistență al vasului. Datorită potului și a perechii de diode, aici condensatorul (care declanșează ieșirea) trebuie să se încarce și să se descarce printr-un set diferit de rezistență și, din acest motiv, condensatorul are nevoie de un timp diferit pentru încărcare și descărcare. Deoarece ieșirea va fi mare atunci când condensatorul se încarcă și este scăzută atunci când condensatorul se descarcă, obținem o diferență între ieșirea ridicată și timpul scăzut de ieșire, și astfel PWM.
Acest PWM al temporizatorului este alimentat la pinul de semnal al L239D h-bridge pentru a acționa motorul de curent continuu. Cu raportul PWM variabil, obținem tensiunea terminală RMS variabilă și astfel viteza. Pentru a schimba direcția de rotație, PWM-ul temporizatorului este conectat la al doilea pin de semnal.