556 սերվո վարորդ ՝ 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Servos- ը (նաև RC servos) փոքր, էժան, զանգվածային արտադրության սերվոմոտորներ են, որոնք օգտագործվում են ռադիոկառավարման և փոքր մասշտաբի ռոբոտաշինության համար: Ներքին պոտենցիոմետրի դիրքը անընդհատ համեմատվում է կառավարման սարքի (այսինքն ՝ ռադիոկառավարիչի) հրամայված դիրքի հետ: Differenceանկացած տարբերություն առաջացնում է համապատասխան ազդանշանի սխալի ազդանշան, որը էլեկտրաշարժիչը քշում է առաջ կամ հետ, և լիսեռը տեղափոխում հրամայված դիրք: Երբ servo- ն հասնում է այս դիրքին, սխալի ազդանշանը նվազում է, ապա դառնում է զրո, այդ պահին սերվոն դադարում է շարժվել:

Ռադիոկառավարման սերվերը միացված են ստանդարտ եռալարային միացման միջոցով `երկու լար DC հոսանքի աղբյուրի համար և մեկը` հսկողության, որը կրում է զարկերակի լայնության մոդուլյացիայի (PWM) ազդանշան: Ստանդարտ լարումը 4.8 Վ DC է, սակայն 6 Վ և 12 Վ օգտագործվում են նաև մի քանի սպասարկիչների վրա: Կառավարման ազդանշանը թվային PWM ազդանշան է `50 Հց շրջանակի արագությամբ: Յուրաքանչյուր 20 ms ժամանակահատվածում ակտիվ-բարձր թվային զարկերակը վերահսկում է դիրքը: Theարկերակը անվանականորեն տատանվում է 1,0 ms- ից մինչև 2,0 ms- ի հետ, իսկ 1,5 ms- ը միշտ հանդիսանում է միջակայքի կենտրոն:

Սերվոն կառավարելու համար ձեզ միկրոկոնտրոլեր կամ համակարգիչ պետք չէ: Դուք կարող եք օգտագործել հարգելի 555 ժամաչափի IC- ն `սերվոյին անհրաժեշտ իմպուլսներ ապահովելու համար:

Microանցում առկա են միկրոկոնտրոլերի վրա հիմնված բազմաթիվ սխեմաներ: Կան նաև մի քանի սխեմաներ, որոնք կարող են փորձարկել սերվոն 555 -ի հիման վրա, բայց ես ուզում էի ճշգրիտ ժամանակացույց ՝ առանց հաճախականության ընդհանրապես տարբերվող: Այնուամենայնիվ, այն պետք է էժան և հեշտ կառուցվեր:

Քայլ 1: Ի՞նչ է PWM- ն:

Ինչպես ցույց է տալիս անունը, զարկերակի լայնության մոդուլյացիայի արագության կառավարումն աշխատում է շարժիչը միացնելով «ON-OFF» զարկերակով և փոփոխելով աշխատանքային ցիկլը, ժամանակի այն հատվածը, երբ ելքային լարումը «ON» է համեմատած «OFF»-ի հետ:”, Իմպուլսներից` հաճախականությունը մշտական պահելով:

Այս սխեմայի հիմքում ընկած է այն, որ այն օգտագործում է երկու ժամանակաչափ `ելքային PWM (Pulse Width Modulation) ազդանշան ստեղծելու համար, որը կարող է սերվո ծառայել:

Առաջին ժամաչափը գործում է որպես անկայուն մուլտիվիբրատոր և այն առաջացնում է «կրիչի հաճախականությունը» կամ իմպուլսների հաճախականությունը: Շփոթեցնող է հնչում: Դե, մինչ ելքի զարկերակի լայնությունը կարող է տարբեր լինել, մենք ցանկանում ենք, որ առաջին զարկերակի սկզբից մինչև երկրորդ զարկերակի սկիզբը ժամանակը լինի նույնը: Սա զարկերակի առաջացման հաճախականությունն է: Եվ այստեղ է, որ այս սխեման հաղթահարում է 555 շղթաների մեծ մասի տարբեր հաճախականությունները:

Երկրորդ ժամաչափը գործում է որպես մոնոստաբիլ մուլտիվիբրատոր: Սա նշանակում է, որ պահանջվում է այն հրահրել ՝ առաջացնելով սեփական զարկերակ: Ինչպես նշվեց վերևում, առաջին ժամաչափը երկրորդը կաշխատի ֆիքսված, օգտագործողի համար սահմանելի ընդմիջումով: Երկրորդ ժամաչափը, այնուամենայնիվ, ունի արտաքին զամբյուղ, որն օգտագործվում է ելքային զարկերակի լայնությունը սահմանելու համար, կամ ըստ էության որոշելու աշխատանքային ցիկլը և, իր հերթին, սերվոյի պտույտը: Եկեք անցնենք սխեմատիկ …

Քայլ 2. Մի փոքր մաթեմատիկա … Հաճախականություն

Շղթայում օգտագործվում է LM556 կամ NE556, որը կարող է փոխարինվել երկու 555 -ով: Ես պարզապես որոշեցի օգտագործել 556 -ը, քանի որ այն երկակի 555 է մեկ փաթեթում: Ձախ ժամաչափի սխեման կամ հաճախությունների գեներատորը տեղադրված է որպես անկայուն մուլտիվիրատոր: Գաղափարն այն է, որ այն արտադրի մոտ 50 Հց կրիչի հաճախականություն, որտեղից աշխատանքային ցիկլը կավելանա աջ ձեռքի ժմչփով կամ զարկերակի լայնության գեներատորով:

C1- ը գանձվում է R1, R4 (օգտագործվում է հաճախականությունը սահմանելու համար) և R2- ի միջոցով: Այս ընթացքում արտադրանքը բարձր է: Հետո C1- ը լիցքաթափվում է R1- ով, իսկ ելքը ցածր է:

F = 1.44 / ((R2 + R4 + 2 * R1) * C1)

F = 64Hz R1 = 0 համար

F = 33Hz R1 = 47k համար

Պարզեցված մոդելավորված սխեմայի վրա, այնուամենայնիվ, R1- ը բաց է թողնված, իսկ հաճախականությունը `ֆիքսված 64 Հց:

Շատ կարեւոր! Մենք ցանկանում ենք, որ ցածր ելքային ժամանակը լինի ավելի կարճ, քան զարկերակի լայնության գեներատորի նվազագույն զարկերակի լայնությունը:

Քայլ 3. Մի փոքր մաթեմատիկա… զարկերակ

Pulարկերակի լայնության գեներատորը կամ աջակողմյան ժմչփը տեղադրված է մոնոստաբիլ ռեժիմում: Սա նշանակում է, որ ամեն անգամ, երբ ժամաչափը գործարկվում է, այն տալիս է ելքային զարկերակ: Իմպուլսի ժամանակը որոշվում է R3, R5, R6 և C3- ով: Externalարկերակի լայնությունը որոշելու համար միացված է արտաքին պոտենցիոմետր (100k LIN POT), որը կորոշի սերվոյի պտույտը և պտույտը: R5- ը և R6- ը օգտագործվում են սերվոյի ծայրահեղ դիրքերը նրբորեն կարգավորելու համար ՝ խուսափելով այն շաղակրատելուց: Օգտագործված բանաձևը հետևյալն է.

t = 1.1 * (R3 + R5 + (R6 * POT)/(R6 + POT)) * C4

Այսպիսով, իմպուլսի նվազագույն ժամանակը, երբ բոլոր փոփոխական դիմադրիչները զրոյի են դրված, հետևյալն է.

t = 1.1 * R3 * C4

t = 0.36 ms

Նկատի ունեցեք, որ զարկերակի այս նվազագույն լայնության ժամանակը ավելի երկար է, քան ձգանման զարկերակը `ապահովելու համար, որ զարկերակի լայնության գեներատորը անընդհատ չարտադրի 0.36ms իմպուլսներ մեկը մյուսի հետևից, բայց կայուն +- 64Hz հաճախականությամբ:

Երբ պոտենցիոմետրերը սահմանվում են առավելագույնի, ժամանակը դա է

t = 1.1 * (R3 + R5 + (R6 * POT)/(R6 + POT)) * C4

t = 13 ms

Պարտական ցիկլ = ulարկերակի լայնություն / միջակայք:

Այսպիսով, 64 Հց հաճախականությամբ, զարկերակային միջակայքը 15.6 մգ է: Այսպիսով, Աշխատանքային ցիկլը տատանվում է 2% -ից մինչև 20%, կենտրոնը `10% (հիշեք, որ 1.5ms զարկերակը կենտրոնական դիրքն է):

Հստակության համար R5 և R6 պոտենցիոմետրերը հանվել են մոդելավորումից և փոխարինվել մեկ ռեզիստորով և մեկ պոտենցիոմետրով:

Քայլ 4: Բավական է մաթեմատիկան: Հիմա եկեք խաղանք:

Սիմուլյացիան կարող եք խաղալ ԱՅՍՏԵ. Պարզապես կտտացրեք «Մոդելավորել» կոճակին, սպասեք, քանի դեռ մոդելավորումը չի բեռնվում, այնուհետև կտտացրեք «Սկսել մոդելավորում» կոճակին. Սպասեք, որ լարումը կայունանա, այնուհետև սեղմեք և պահեք պոտենցիոմետրի վրա մկնիկի ձախ կոճակը: Քաշեք մկնիկը և շարժեք պոտենցիոմետրը ՝ սերվոն վերահսկելու համար:

Դուք կարող եք նկատել, որ զարկերակի լայնությունը փոխվում է վերին տատանումների վրա, մինչդեռ զարկերակի հաճախականությունը մնում է նույնը երկրորդ տատանումների վրա:

Քայլ 5: Վերջին, բայց ոչ պակաս … իսկական բան:

Եթե ցանկանում եք ավելի առաջ գնալ և կառուցել միացումն այստեղ, կարող եք գտնել սխեմատիկ, PCB- ի դասավորությունը (դա միակողմանի PCB է, որը հեշտությամբ կարող եք պատրաստել տանը), բաղադրիչների դասավորությունը, պղնձի դասավորությունը և մասերի ցուցակը:

Մի փոքր նշում կտրիչների մասին.

• կապույտ հարմարվողը սահմանում է ազդանշանի հաճախականությունը
• միջին սև հարմարվողը սահմանում է պտտման ստորին սահմանը
• մնացած սև հարմարվողը սահմանեց պտտման վերին սահմանը

Արագ նշում, որն օգտակար է որոշակի սերվոյի համար սխեման ճշգրտելու համար.

1. հիմնական պոտենցիոմետրը զրոյի հասցնել
2. հարմարեցրեք միջին սև հարմարվողը մինչև սերվոն կայունորեն դրվի ստորին սահմանին `առանց շշնջալու
3. այժմ սահմանեք հիմնական պոտենցիոմետրը առավելագույնի վրա
4. կարգավորեք մնացած սև հարմարվողը մինչև սերվոն կայունորեն դրվի բարձր սահմանում ՝ առանց շշուկի

Եթե ձեզ դուր եկավ այս ուսանելի ծրագիրը, խնդրում եմ քվեարկեք իմ օգտին մրցույթում::)

Դատավորների մրցանակ էլեկտրոնիկայի խորհուրդների և հնարքների մարտահրավերում