Điều khiển động cơ điện 2 dây 2 trục: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Dự án này đề xuất phương pháp truyền động hai trục động cơ 'bằng cách sử dụng bộ đếm xung cho mỗi kênh và phương pháp chốt chuyển mạch "bật-tắt" bằng cách sử dụng bộ đếm 4017.

Phương pháp này phù hợp với bất kỳ chức năng đầu vào xung nào (nút nhấn, công tắc xoay hoặc nguồn khác mà chân đầu ra bị hạn chế).

Tôi đề xuất hiển thị các phương pháp điều khiển động cơ D. C, bước và động cơ servo bằng cách sử dụng các thành phần từ bộ "Á hậu Larson" phổ biến sử dụng chip bộ đếm 555 và 4017.

Tôi có một Máy tính gia đình TI99 đã lỗi thời nhưng đang hoạt động, nó đã phổ biến cách đây một thời gian (những năm 70) và tôi ghét nhìn thấy những thiết bị hữu ích ngồi xung quanh mà không có gì để làm. TI99 sử dụng bộ vi xử lý tốt nhất vào thời điểm đó, Texas 9900, nhưng vì một số lý do đã bị tê liệt như một Máy tính Gia đình và nhanh chóng không còn được ưa chuộng.

TI99 không có đầu ra nào để nói đến ngoài video, băng cassette và âm thanh; đầu vào là bàn phím không chuẩn và cổng "joy-stick".

Bước 1: "Người chạy Larson"

Tôi hiện không thể hoàn thành một mô hình hoạt động vào lúc này nhưng tôi nghĩ rằng tôi sẽ đưa mô hình này lên đây trên Các bảng hướng dẫn trong trường hợp nó được quan tâm và hy vọng sẽ tạo ra một số nhận xét. Những người trong số các bạn đã quen thuộc với "Larson runner" sẽ biết rằng bộ đếm thời gian 555 cung cấp đồng hồ cho bộ đếm 4017 và bộ đếm xuất ra các đèn LED sáng tuần tự.

Ý tưởng mà tôi đề xuất là các trình điều khiển động cơ tức là cầu H hoặc mô-đun bước, như A4988, có thể được lựa chọn bởi các đầu ra của bộ đếm 4017 bằng cách gửi số lượng xung chính xác để kích hoạt trình điều khiển cần thiết.

Bước 2: Mạch cơ sở

Đây là sơ đồ mạch "Larson runner". Trong ứng dụng này, bộ đếm thời gian 555 không được kết nối với bộ đếm 4017 vì tôi sẽ điều khiển đầu vào bộ đếm với TI99 để nó nằm trong quyền kiểm soát của bộ đếm và đầu ra sẽ đến trình điều khiển động cơ không phải đèn LED.

Hai điều quan trọng là bộ đếm phải luôn chạy đến cuối (hoặc tạo ra một thiết lập lại) và đầu ra đếm yêu cầu là đầu ra duy nhất kích hoạt một chức năng động cơ.

Đối với yêu cầu đầu tiên, TI99 phải giữ số lượng hiện tại và luôn đếm ở mức tối đa nếu đầu ra được đánh số thấp hơn được chọn - tôi khá chắc chắn rằng nó sẽ có thể đếm đến mười và ngược lại!

Yêu cầu khác cần thiết cho bộ truyền động động cơ DC được giải quyết bằng thủ thuật điện sử dụng độ trễ CR bằng cách thay thế chức năng đèn LED bằng một tụ điện và kết hợp nó với một điện trở để xung "đi qua" tức là số đếm thấp hơn đầu ra yêu cầu trình điều khiển động cơ không nhìn thấy và chỉ kích hoạt khi đầu ra là tĩnh.

Hơn nữa, tôi sẽ thêm mạch đặt lại.

Bước 3: Nguồn xung

Tôi sẽ sử dụng cổng "Joy-stick" của TI99 làm đầu vào nguồn xung và công tắc giới hạn.

Đây là sơ đồ mạch của cổng "Joy-stick" cho thấy rằng có hai đường chọn "Joy-stick" và 4 góc phần tư thông thường và đầu vào nút "lửa".

Tôi có thể kết nối bộ đếm 4017 với mỗi dòng chọn "Joy-stick" để mỗi khi cổng được định địa chỉ thì bộ đếm sẽ tăng lên; Các đầu vào nút sẽ được sử dụng cho công tắc hành trình và / hoặc đếm vị trí.

Điều đó mang lại cho tôi trục 2 và tôi sẽ giải thích sau về cách chốt "on-off" để kiểm soát thêm.

Bước 4: Lái xe động cơ

Để lái động cơ D. C

Bộ đếm từ thiết lập lại có đầu ra "0" ở "cao" vì vậy nếu hai đầu vào cầu H được kết nối với đầu ra "1" & "2" thì số đếm 1 sẽ điều khiển động cơ theo một hướng và số đếm là 2 sẽ lái động cơ theo hướng ngược lại; thêm một lần đếm nữa sẽ dừng động cơ và / hoặc chọn các trình điều khiển khác theo trình tự.

Để lái động cơ bước

Các đầu ra của bộ đếm được sử dụng để "Bật" theo yêu cầu của nhiều mô-đun bước (4017 có 9 đầu ra và có thể xếp tầng) và bộ định thời 555 được kết nối với tất cả các mô-đun để cung cấp tốc độ xung nhịp. Đầu ra sẽ cần được đảo ngược với bóng bán dẫn nếu sử dụng mô-đun A4988,

Để lái một servo

Bộ định thời 555 được kết nối với động cơ servo như được mô tả bởi nhiều người ở đây nhưng sự khác biệt là 10 đầu ra bộ đếm mỗi đầu ra có một điện trở định thời được kết nối, đầu ra "0" có giá trị mặc định. Trong trường hợp này, tất cả các đầu ra khác sẽ được kéo về 0v do đó phải thực hiện phép toán để bù hoặc có thể chèn một diode để cô lập các đầu ra không mong muốn.

Bước 5: Chức năng chốt

Tôi đã đính kèm biểu dữ liệu CD4017 trong đó bạn có thể nhận thấy rằng đầu ra "0" đang hoạt động khi ở trạng thái đặt lại và "Đặt lại" đang hoạt động ở mức cao. Cần phải nói rằng bất kỳ đầu ra nào cũng có thể được thiết lập khi khởi động, vì vậy các mô-đun trình điều khiển phải được bảo vệ khỏi khả năng chúng vô tình "bật", đặc biệt là cầu H. Đặc tính này có nghĩa là bộ đếm có thể được thiết lập lại bằng bất kỳ đầu ra nào được kết nối trở lại với nó và do đó kết thúc độ dài bộ đếm. Các bộ đếm có thể được xếp tầng theo chiều dài bất kỳ theo bội số của chúng với việc đặt lại được áp dụng từ bất kỳ đầu ra nào.

Tính năng này cũng có thể được sử dụng trên các bộ đếm trục.

Nếu tôi kết nối đầu ra "2" với "Đặt lại" thì bộ đếm chỉ có thể chuyển đổi giữa đầu ra "0" và "1" cho tôi chức năng chốt để vận hành điện từ / rơ le hoặc cái gì đó. Tôi sẽ sử dụng một trong các đầu ra bộ đếm khác làm đầu vào đồng hồ để cung cấp điều khiển lựa chọn.

Rõ ràng, bất kỳ chốt, lật hoặc bộ đếm nào cũng có thể được sử dụng nhưng tôi có rất nhiều 4017s để sử dụng hết!

Một tính năng khác của chip này là đồng hồ là đầu vào kích hoạt Schmitt làm cho nó thoải mái với độ trễ CR như tôi đã đề xuất cho các xung "đi qua". Nếu đầu vào kích hoạt Schmitt không quan trọng, thì hóa ra đầu vào "Bật" có thể được sử dụng làm đầu vào kích hoạt phủ định.

Bước 6: Tóm tắt

Như tôi đã nói, tôi chưa thể cung cấp một nguyên mẫu về mặt vật lý nhưng ở đây để thảo luận về những ý tưởng được đề xuất.

Tôi rất mong được thử một trong các dự án máy khắc hoặc máy cắt Laser với TI99 cổ của mình và hy vọng rằng điều này sẽ cung cấp cho các bạn một số ý tưởng. Chúc bạn làm vui vẻ!

Một điều mà TI99 có thể làm tốt là toán học, vì vậy sẽ thật tuyệt khi biết rằng bạn đã trở thành Người tìm kiếm ngôi sao!