Схема керування кроковим двигуном годинника. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Схема керування кроковим двигуном годинника. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електродвигуни

Коментарі до статті

У зв'язку з євроремонтами і реорганізацією підприємств, що проводяться в даний час, зі стін багатьох установ знімають електромеханічний годинник з централізованим управлінням, який стає марним. Однак такий годинник можна використовувати, вмонтувавши в них схему керування кроковим двигуном. Кроковий двигун такого годинника, наприклад, типу "Стріла", запускається різнополярними імпульсами амплітудою близько 24 В, наступними з інтервалом 1 хв. Модернізації настінного електромеханічного годинника присвячено кілька публікацій [1,2].

Пропонована схема управління складається з кварцового генератора, дільника частоти, формувача хвилинних імпульсів, попереднього підсилювача-фазоінвертора, ключового мостового підсилювача, формувача коротких імпульсів і схеми живлення. Пристрій не містить електромеханічного реле і розміщено на невеликій друкованій платі, яка укріплена всередині корпусу годинника.

Принципова схема пристрою наведено на рис.1.

(Натисніть для збільшення)

Кварцовий генератор та дільники частоти виконані на мікросхемі DD1 типу К176ІЕ12. Кварцовий генератор працює на частоті 32768 15 Гц. Перший ступінь розподілу частоти прямування імпульсів кварцового генератора містить 4-розрядний двійковий лічильник імпульсів, з виходу якого (висновок 60) секундні імпульси надходять на другий ступінь розподілу з коефіцієнтом розподілу 10. Хвилинні імпульси з виведення 2 надходять на тактовий вхід З лічильного триг3 висновок 4) та через резистор R1 на базу транзистора VTXNUMX. Стан верхнього тригера змінюється за позитивним перепадом хвилинного імпульсу.

На виходах тригера (висновки 1 та 2) отримуємо протифазні імпульси, які надходять на попередній підсилювач на транзисторах VT2 та VT3. Посилені імпульси керують ключовим мостовим підсилювачем на транзисторах VT4, VT5, VT7 і VT8. У діагональ моста включена обмотка крокового двигуна годинника. Якщо колектори транзисторів VT5 і VT8 з'єднати із загальним дротом, то схема працює, оскільки при закритому транзисторі VT2 і відкритому VT3 відкриті транзистори VT4 і VT8, струм через обмотку протікає зліва направо. При зміні стану транзистори VT2 і VT3 відкриваються транзистори VT5 і VT7, струм через обмотку протікає в інший бік. Для спрацьовування крокового двигуна досить коротких різнополярних імпульсів тривалістю 0,5 с.

Для зменшення непродуктивної витрати електроенергії в проміжках часу між кроками (59,5 с), полегшення теплового режиму, зменшення габаритів пристрою в схему введені формувач коротких імпульсів - одновібратор, зібраний на нижньому тригері мікросхеми DD2, і транзистори VT1. Одновібратор [З] запускається хвилинними імпульсами з колектора транзистора VT6. На виході тригера (висновок 1) виникає позитивний перепад напруги, який через ланцюг зворотного зв'язку впливає на вхід скидання R (висновок 13), повертаючи одновібратор у вихідний стан. Постійна часу ланцюга R10C6 обрана таким чином, щоб тривалість імпульсу, що генерується, становила приблизно 5 с. Цим імпульсом відкривається транзистор VT0,5, який дозволяє протікання струму через підсилювач мосту.

На рис.2 наведено осцилограми у характерних точках схеми.

Схема керування кроковим двигуном годинника

Діоди VD3-VD6 захищають схему від сплесків, що виникають на обмотці крокового двигуна. Кнопка S1 служить для скидання дільників частоти в нульовий стан і затримки ходу годин. Кнопка S2 призначена для переведення стрілок годинника вперед секундними імпульсами. Підстроювальний конденсатор С2 служить для точної установки частоти генератора кварцового. Стабілітрон VD2 стабілізує напругу живлення 9 В.

У пристрої використані резистори С2-23 і КІМ (R2), конденсатори К50-29 (С4 і С6), КТ4-256 (С2), К10-17-16 (інші). Кварцовий резонатор РК-724А-17БУ - від електронного годинника на частоту 32768 Гц. Мікросхему К561ТМ2 можна замінити К176ТМ2, К561ТМ1, К176ТМ1. Транзистори - будь-які кремнієві відповідної провідності та потужності. Силовий трансформатор будь-який малогабаритний, наприклад, від мережевого адаптера з напругою вторинної перемотанної обмотки 15-16 В.

Налагодження пристрою зводиться до перевірки напруг живлення тестером, перевірки осцилограм. Для зручності перегляду осцилограм необхідно прискорити процеси в схемі, для цього конденсатор С5 (0,33 мкФ) тимчасово замінюють конденсатором з номіналом 1000 пФ, потім перемичкою з точки 5 подають імпульс, що запускає з виведення 1 мікросхеми DD1. Замість крокового двигуна до точок 6 та 7 схеми доцільно підключити резистор опором 1 кОм. Осцилограми повинні відповідати наведеним на рис.2. Після перегляду осцилограм відновлюють схему і за допомогою цифрового частотоміра, підключеного до виведення 14 мікросхеми DD1 (точка К), в режимі вимірювання частоти встановлюють частоту 32768 Гц, підбираючи ємність конденсатора С1. Підстроювальний конденсатор С2 повинен перебувати в середньому положенні.

У деяких випадках виникає необхідність збільшити ємність конденсатора С2, підпаюючи паралельно йому додатковий конденсатор ємністю 22-33 пФ. Потім частотомір у режимі вимірювання періоду імпульсів підключають до виведення 4 мікросхеми DD1 і конденсатором С2 встановлюють період прямування секундних імпульсів з точністю 1 мкс. Таку операцію доцільно провести після "старіння" кварцового резонатора за кілька тижнів експлуатації годинника. Цим забезпечується висока точність ходу годинника.

При збільшенні потужності блоку живлення та транзисторів мостового підсилювача до даної схеми можна підключити кілька вторинних годин, розташованих у різних приміщеннях будівлі. Подібний пристрій, зібраний на. чотирьох мікросхем [4], дозволяє запитувати до 40 вторинних годин.

Конструктивно знижуючий трансформатор Т1, випрямний міст VD7 та конденсатор С6 можна розмістити у корпусі доопрацьованого мережевого адаптера. Усі деталі пристрою, крім кнопок S1 та S2, встановлені на друкованій платі, зображеній на рис.3.

Схема керування кроковим двигуном годинника

Штриховими лініями на платі показано три перемички. Друкована плата виготовлена з одностороннього фольгованого склотекстоліту завтовшки 1,5 мм. Кнопки кріплять на бічній стінці годинника.

література:

Алексєєв З. Первинні кварцові годинник//Радио. -1985. -№10. -C 44-45.
Гініатуллін Х. Еволюція електронного годинника// Радіо. -1992. -№2-3. -C.18-19.
Одновібратори на D-тригерах// Радіо. - 1984. -№7. -C 58.
Бірюков З. Первинні кварцові годинник//Радио. -2000. -№6. -C.34.

Автор: В.В.Черленевський

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

Графічний прискорювач GeForce GTX 770 SAC від ELSA 17.06.2013

Компанія ELSA анонсувала графічний прискорювач GeForce GTX 770 SAC (Silent Air Cooling). Відеокарта оснащена покращеною системою охолодження з мідними тепловими трубками, що мають безпосередній контакт з GPU, монолітним алюмінієвим радіатором та двома вентиляторами. Стверджується, що це рішення дозволяє досягти зниження шуму порівняно з референсними виробами.

Прискорювач налічує 1 ядер CUDA; об'єм пам'яті GDDR536 із 5-бітною шиною становить 256 Гбайт. Базова частота ядра чіпа дорівнює 2 МГц, частота в режимі "турбо" - 1 МГц. Пам'ять працює на частоті 070 МГц.

Підтримуються програмний інтерфейс DirectX 11.1, шина PCI Express 3.0х16, технології NVIDIA 3D Vision, PhysX та SLI. На планці з роз'ємами розмістилися два порти DVI, інтерфейси HDMI та DisplayPort. У комп'ютерному корпусі графічний прискорювач займає два слоти розширення.

Інші цікаві новини:

▪ Найнебезпечніше забруднення повітря

▪ Стрес чоловіка шкодить майбутнім дітям

▪ Електрична стимуляція мозку підвищить силу волі

▪ Карта розширення QM2-2P2G2T

▪ Розумний купальник

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Блискавкозахист. Добірка статей

▪ стаття Як у Христа за пазухою. Крилатий вислів

▪ стаття Хто вигадав вертоліт? Детальна відповідь

▪ стаття Ізольувальник. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Шина USB та FireWire. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Кристалічні візерунки. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт