PIC-контролер керує електродвигуном

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

PIC-контролер керує електродвигуном. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електродвигуни

Коментарі до статті

У цій добірці розповідається про дві конструкції на PIC-контролері, описані на веб-сайті японського радіоаматора Seiichi Inoue. Перша їх призначена керувати частотою обертання електродвигуна постійного струму, друга - крокового електродвигуна.

Принципова схема регулятора частоти обертання валу електродвигуна постійного струму показано на рис. 1 (докладний опис англійською мовою можна знайти за адресою ).

PIC-контролер керує електродвигуном

Пристрій виконаний на мікроконтролері (МК) PIC16F873. Його тактову частоту (10 МГц) визначає кварцовий резонатор ZQ1. Живлення на основний електродвигун М1 подається через потужний польовий транзистор VT2, на затвор якого через каскад, що узгоджує, на транзисторі VT1 надходять прямокутні імпульси з виходу ССР1 мікроконтролера. Частота імпульсів постійна, а шпару можна змінювати, регулюючи, таким чином, частоту обертання ротора двигуна.

Вал електродвигуна М1 механічно (через зубчасту двоступінчасту передачу 1:1) пов'язаний з другим електродвигуном, який використовується як генератор. Напруга, що виробляється ним через діодний міст VD1 і дільник напруги R1 - R3 надходить на вхід AN0 аналого-цифрового перетворювача, що входить до складу МК. Стабілітрон VD2 з напругою стабілізації 5 захищає цей вхід від пошкодження, конденсатор С5 згладжує пульсації випрямленої напруги.

Необхідну частоту обертання встановлюють змінним резистором R2 з функціональною характеристикою А.

Зростання напруги, що надходить на вхід AN0, свідчить про те, що частота обертання двигуна валу збільшується. У відповідь МК зменшує тривалість імпульсів на виході ССР1, і частота обертання повертається до колишнього значення. При зменшенні напруги, що виробляється двигуном-генератором, тривалість імпульсів зростає і частота обертання підвищується.

Лінійка світлодіодів HL1 - HL8 дозволяє візуально контролювати частоту обертання валу двигуна: кількість світлодіодів, що світяться, зростає з її збільшенням.

Живиться пристрій стабілізованою напругою 5, знімається з виходу інтегрального стабілізатора DA1. На двигун М1 надходить нестабілізована напруга від окремого джерела.

Регулятор зібраний на макетній платі 70x45 мм.

Пристрої керування кроковим двигуном зазвичай містять зсувні регістри, що формують необхідну послідовність імпульсів, що надходять на обмотки. Пропонований пристрій на PIC-контролері дозволяє також змінювати напрямок та регулювати частоту обертання ротора. Опис конструкції, креслення монтажної плати та коментовані вихідні коди програми мікроконтролера розміщені за адресою .

Принципова схема пристрою зображено на рис. 2.

PIC-контролер керує електродвигуном

Основний служить МК PIC16F84A. Тактову частоту (4 МГц) визначає кварцовий резонатор ZQ1. На елементах R8-R10, С6 та транзисторі VT5 зібраний генератор, частоту якого можна плавно змінювати змінним резистором R9 з функціональною характеристикою А. Напруга з конденсатора С6 надходить на вхід RB5 МК DD1. Після того, як воно перевищить граничне, на виході RB7 з'являється напруга високого рівня. Транзистор VT5, що відкрився, розряджає конденсатор, після чого цикл повторюється.

При переміщенні двигуна резистора R9 з одного крайнього положення до іншого частота обертання двигуна М1 змінюється від 27 до 128 хв-1. Слід врахувати, що зі збільшенням частоти обертання знижується момент на валу двигуна. Пристрій немає зворотного зв'язку, тому частота обертання залежить як від опору введеної частини резистора R9, і від навантаження на валу.

Виходи RA0 – RA3 МК через ключі, виконані на складових транзисторах VT1 – VT4, комутують напруги на обмотках крокового двигуна. Діоди VD1 - VD4 захищають транзистори від пробою імпульсами напруги, що виникають у момент їх закривання.

До перших трьох розрядів порту RB (RB0 - RB2) МК підключені кнопки SB1 - SB3, за допомогою яких змінюють напрямок обертання валу двигуна і зупиняють його.

Усі деталі (за винятком двигуна та змінного резистора) змонтовані на макетній платі розмірами 70x45 мм. Зовнішній вигляд пристрою показано на рис. 3.

PIC-контролер керує електродвигуном

Стабілізатори 78L05 і 7805 замінені на вітчизняні КР142ЕН5А (В), транзистор 2SC1815 - будь-який із серії КТ3102, стабілітрон RD-5A - на вітчизняний КС147А. Транзистори VT1-VT4 (див. рис. 2) повинні витримувати струм обмоток двигуни і мати коефіцієнт передачі струму бази близько 4000. Випрямний міст VD1 (див. рис. 1) - КЦ407А або зібраний з малопотужних діодів кремнієвих. Світлодіоди HL1 - HL8 - будь-які серії АЛ307.

Вихідні тексти програм

Дивіться інші статті розділу Електродвигуни.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Солончакові мікроби для водневої енергетики 31.07.2013

У сильно солоних водах солончакових озер живуть спеціальні мікроорганізми, галобактерії, які надають озерам специфічний рожевий колір. Як виявилося, білок, який міститься в мембранах галобактерій, може зробити революцію у виробництві водневого палива.

Вчені з Аргонського національної лабораторії Міністерства енергетики США запропонували новий спосіб використання сонячного світла для створення екологічно чистого водневого палива. Ведучий автор дослідження – спеціаліст у галузі нанотехнології Олена Рожкова, яка працює на Міністерство енергетики США. Основна мета цієї роботи - відправити на задвірки історії нафту як основне джерело пального для сучасного транспорту.

Не виключено, що галобактерії можуть допомогти у виробництві дешевого палива, принаймні експерименти вказують на таку можливість. Олена Рожкова та її колеги змогли об'єднати бактеріальний пігмент бактеріородопсин із напівпровідниковими наночастинками з діоксиду титану та платини. В результаті вийшов комплекс, який здатний виступати як каталізатор при виробництві водню.

Вченим і раніше було відомо про великий потенціал наночастинок діоксиду титану в альтернативній енергетиці. Так, ще в 1970 році японські вчені виявили, що електрод з діоксиду титану на яскравому ультрафіолетовому світлі здатний розділяти молекули води і виробляти таким чином водень. З того часу вчені докладають великих зусиль щодо комерційного застосування даної технології, але, на жаль, діоксид титану реагує тільки з ультрафіолетовим світлом, внаслідок чого більшість сонячного світла для виробництва водню не використовується.

Вчені вирішили заповнити цю прогалину за допомогою бактеріородопсину, який може виступати як протонний насос і разом з наночастинками створює гібридну схему, що ефективно використовує для вироблення водню максимум сонячного світла.
Протонний насос заснований на білках, які у природі викликають коливання клітинної мембрани та передають протони зсередини клітини у позаклітинний простір. У новій установці протони, що поставляються бактеріородопсином, взаємодіють з вільними електронами на невеликих ділянках платини, які розташовані в матриці з діоксиду титану. При навчанні цієї конструкції сонячним світлом на наночастинках платини утворюються молекули водню.

Новий "біогібридний" фотокаталізатор перевершує більшість інших подібних систем виробництва водню і може стати комерційно ефективним джерелом екологічно чистого палива. При цьому вся сировина, яка знадобиться для виробництва водню – це солона морська вода та сонячне світло. Пізніше водень, що згорів, знову перетвориться на воду, випаде дощем або снігом, і цикл круговороту сировина/паливо повториться.

Інші цікаві новини:

▪ Дверний замок LeTV X1 з 3D ідентифікатором обличчя

▪ Собаки здатні виявляти теплове випромінювання

▪ Двоканальний осцилограф 1541D від B&K PRECISION

▪ Цвіль на стінах викликає галюцинації

▪ Монітор для сліпих

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Складання кубика Рубіка. Добірка статей

▪ стаття Раневська Фаїна Георгіївна. Знамениті афоризми

▪ стаття Навіщо Тесей і Пірифою спустилися до підземного царства? Детальна відповідь

▪ стаття Вузол Бахмана. Поради туристу