Jak uruchomić serwomotor za pomocą IC 555

W tym projekcie nauczymy się podstawowych specyfikacji serwomotoru, a także jak obsługiwać serwomotor za pomocą układu scalonego z zegarem 555 oraz kilku przycisków.

Ankit Negi

DLACZEGO SERVO?

Serwomotory są używane w różnych dziedzinach. Są one używane głównie jako siłowniki tam, gdzie potrzebujemy precyzyjnego ruchu do sterowania obciążeniem wyjściowym.

Najlepszym przykładem jest samochód RC. Zobaczmy, że chcesz ruchu o 45 stopni, nie więcej, nie mniej. W takim przypadku nie możesz użyć prostego silnika prądu stałego, ponieważ przekroczy on żądaną pozycję za każdym razem, gdy go włączysz.

Dlatego potrzebujemy serwomotoru, aby wykonać to zadanie, ponieważ nie tylko wykona precyzyjny obrót o 45 stopni, ale również płynnie zatrzyma się w żądanej pozycji.

KILKA PUNKTÓW TECHNICZNYCH, KTÓRE MUSISZ WIEDZIEĆ:

A) Przed zakupem lub użyciem serwomechanizmu należy wiedzieć, co jest w środku i jak działa. serwomotor składa się z trzech kluczowych elementów:

1. Silnik prądu stałego
2. 1 potencjometr, analogowy lub cyfrowy
3. Obwód sterujący

B) Z serwomotoru wychodzą łącznie 3 przewody:

1. CZERWONY: do dodatniej podaży
2. CZARNY: DO minus zasilania
3. POMARAŃCZOWY LUB ŻÓŁTY: Podłączony do napięcia odniesienia, tj. Źródła PWM

C) Serwomotor może obracać się o 90 stopni w dowolnym kierunku, obejmując maksymalnie 180 stopni, tj. 90 stopni w prawo lub 90 stopni w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara od pozycji neutralnej.

Aby obrócić silnik zgodnie z ruchem wskazówek zegara, impuls zegarowy musi być dłuższy niż 1,5 milisekundy, a obrót w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara musi być krótszy niż 1,25 milisekundy, ale częstotliwość powinna wynosić od 50 do 60 Hz.

I tak użyjemy timera 555 do wygenerowania dla nas takich impulsów zegarowych.

KOMPONENTY WYMAGANE DO TEGO PROJEKTU:

1. SIŁOWNIK
dwa. 555 TIMER
3. AKUMULATOR 6 V
4. DWA PRZYCISKI
5. REZYSTORY: 1K, 4,7K, 33K, 10K, 68K, wszystkie 1/4 W 5%
6. JEDEN TRANZYSTOR (BC547)
7. DWA KONDENSATORY 0,1 uf

SCHEMAT OBWODÓW POKAZUJĄCY JAK URUCHOMIĆ SIŁOWNIK PRZY UŻYCIU IC 555:

Wykonaj połączenia zgodnie z powyższym schematem połączeń.

Podłącz dodatni i ujemny pin silnika odpowiednio do dodatniego i ujemnego zacisku akumulatora. I podłącz sygnał lub pin odniesienia do zacisku kolektora tranzystora.

OBWÓD PRACY:

1. Po naciśnięciu przycisku do przodu -

W takim przypadku rezystor 68 K zostaje podłączony między wyładowaniem a pinem progowym. Teraz początkowo kondensator nie jest ładowany, więc pin 2 ma napięcie 0, czyli mniej niż 1 na 3 przyłożonego napięcia.

To resetuje przerzutnik wewnątrz 555 i daje logikę 1 na zacisku wyjściowym, do którego podłączona jest podstawa tranzystora.

Powoduje to, że tranzystor włącza się i przewodzi prąd bezpośrednio do masy, dzięki czemu pin sygnałowy silnika otrzymuje zero woltów, ponieważ ten pin jest bezpośrednio podłączony do zacisku kolektora.

Ponieważ kondensator zaczyna się ładować, gdy wartość wyjściowa wynosi 1, wartość wyjściowa zmienia się na 0, gdy tylko napięcie na kondensatorze staje się większe niż 2 o 3 przyłożonego napięcia, ponieważ jest bezpośrednio podłączone do styku progowego.

Teraz tranzystor będzie wyłączony, a pin sygnałowy otrzyma logikę 1.

W ten sposób generowane są sygnały pwm na kołku odniesienia silnika. Teraz w tym przypadku okres czasu generowanego impulsu jest większy niż 1,5 milisekundy, co można obliczyć ze wzoru cyklu pracy dla 555. I tak otrzymujemy obrót silnika o 90 stopni w prawo, jak wyjaśniono w powyższym akapicie.

1. Po naciśnięciu przycisku wstecz-

W takim przypadku rezystor 10 K zostaje podłączony między wyładowanie a pin progowy, który jest mniejszy niż rezystor 68 kΩ. Tak więc w tym przypadku okres czasu impulsu jest krótszy niż 1,5 milisekundy, co można obliczyć za pomocą wzoru cyklu pracy dla 555.

Teraz pwm jest generowane na pinie odniesienia silnika w taki sam sposób jak w powyższym przypadku. W ten sposób uzyskujemy obrót silnika o 90 stopni w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, jak wyjaśniono w powyższym akapicie.

** w obu przypadkach częstotliwość wynosi od 40 do 60 Hz