PIC-контроллер управляет электродвигателем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электродвигатели

 Комментарии к статье

В этой подборке рассказывается о двух конструкциях на PIC-контроллере, описанных на веб-сайте японского радиолюбителя Seiichi Inoue. Первая из них предназначена для управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока, вторая - шагового электродвигателя.

Принципиальная схема регулятора частоты вращения вала электродвигателя постоянного тока показана на рис. 1 (подробное описание на английском языке можно найти по адресу <hobby-elec.org/e_pic6_9.htm>).

Устройство выполнено на микроконтроллере (МК) PIC16F873. Его тактовую частоту (10 МГц) задает кварцевый резонатор ZQ1. Питание на основной электродвигатель М1 подается через мощный полевой транзистор VT2, на затвор которого через согласующий каскад на транзисторе VT1 поступают прямоугольные импульсы с выхода ССР1 микроконтроллера. Частота импульсов постоянна, а скважность можно изменять, регулируя, таким образом, частоту вращения ротора двигателя.

Вал электродвигателя М1 механически (через зубчатую двухступенчатую передачу 1:1) связан со вторым электродвигателем, который используется в качестве генератора. Вырабатываемое им напряжение через диодный мост VD1 и делитель напряжения R1 - R3 поступает на вход AN0 аналого-цифрового преобразователя, входящего в состав МК. Стабилитрон VD2 с напряжением стабилизации 5 В защищает этот вход от повреждения, конденсатор С5 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

Требуемую частоту вращения устанавливают переменным резистором R2 с функциональной характеристикой А.

Рост напряжения, поступающего на вход AN0, свидетельствует о том, что частота вращения вала двигателя увеличивается. В ответ на это МК уменьшает длительность импульсов на выходе ССР1, и частота вращения возвращается к прежнему значению. При уменьшении напряжения, вырабатываемого двигателем-генератором, длительность импульсов возрастает и частота вращения повышается.

Линейка светодиодов HL1 - HL8 позволяет визуально контролировать частоту вращения вала двигателя: число светящихся светодиодов растет с ее увеличением.

Питается устройство стабилизированным напряжением 5 В, снимаемым с выхода интегрального стабилизатора DA1. На двигатель М1 поступает нестабилизированное напряжение от отдельного источника.

Регулятор собран на макетной плате размерами 70x45 мм.

Устройства управления шаговым двигателем обычно содержат сдвиговые регистры, формирующие необходимую последовательность импульсов, поступающих на обмотки. Предлагаемое устройство на PIC-контроллере позволяет также изменять направление и регулировать частоту вращения ротора. Описание конструкции, чертеж монтажной платы и комментированные исходные коды программы микроконтроллера размещены по адресу <hobby-elec.org/e_step.htm>.

Принципиальная схема устройства изображена на рис. 2.

Основной служит МК PIC16F84A. Тактовую частоту (4 МГц) задает кварцевый резонатор ZQ1. На элементах R8-R10, С6 и транзисторе VT5 собран генератор, частоту которого можно плавно изменять переменным резистором R9 с функциональной характеристикой А. Напряжение с конденсатора С6 поступает на вход RB5 МК DD1. После того как оно превысит пороговое, на выходе RB7 появляется напряжение высокого уровня. Открывшийся транзистор VT5 разряжает конденсатор, после чего цикл повторяется.

При перемещении движка резистора R9 из одного крайнего положения в другое частота вращения двигателя М1 изменяется от 27 до 128 мин-1. Следует учесть, что при увеличении частоты вращения снижается момент на валу двигателя. Устройство не имеет обратной связи, поэтому частота вращения зависит как от сопротивления введенной части резистора R9, так и от нагрузки на валу.

Выходы RA0 - RA3 МК через ключи, выполненные на составных транзисторах VT1 - VT4, коммутируют напряжения на обмотках шагового двигателя. Диоды VD1 - VD4 защищают транзисторы от пробоя импульсами напряжения, возникающими в момент их закрывания.

К первым трем разрядам порта RB (RB0 - RB2) МК подключены кнопки SB1 - SB3, с помощью которых изменяют направление вращения вала двигателя и останавливают его.

Все детали (за исключением двигателя и переменного резистора) смонтированы на макетной плате размерами 70x45 мм. Внешний вид устройства показан на рис. 3.

Стабилизаторы 78L05 и 7805 заменимы отечественными КР142ЕН5А (В), транзистор 2SC1815 - любым из серии КТ3102, стабилитрон RD-5A - отечественным КС147А. Транзисторы VT1-VT4 (см. рис. 2) должны выдерживать ток обмоток двигатели и иметь коэффициент передачи тока базы около 4000. Выпрямительный мост VD1 (см. рис. 1) - КЦ407А или собранный из маломощных кремниевых диодов. Светодиоды HL1 - HL8 - любые из серии АЛ307.

Исходные тексты программ

Смотрите другие статьи раздела Электродвигатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Бюджетные китайские электромобили 11.11.2021 Китайские электромобили, цены на которые снижаются последние годы, стали гораздо дешевле европейских аналогов - в некоторых случаях в два раза. Большая часть китайский производителей нацелена на массовый рынок, при этом они адаптируют ранее выпущенные машины с ДВС под электродвигатели. Это позволяет эффективно расширять аудиторию. За последние 10 лет средняя стоимость электромобилей снизилась практически вдвое (на 47%). Однако если взять сегмент полноразмерных автомобилей, то средняя цена с 2011 года опустилась в 2,75 раза. В Китае лидируют по продажам небольшие городские электромобили, которые выбирают 40% покупателей. Их средняя цена составляет 6,7 тыс. евро. Наиболее популярной моделью является Wuling Hongguang Mini EV, недавно Chery выпустила очень похожий автомобиль, который сразу же возглавил рейтинг продаж. За первые 9 месяцев 2021 года рост продаж китайский электромобилей составил 190%. За три квартала в КНР было продано 1,8 миллиона электромобилей, что составило 12,4% от общего количества проданных машин. Своим успехом сегмент электромобилей во многом обязан именно государству. Главный толчок прогрессу министр науки и технологий КНР Вань Ган, который ранее работал инженером Audi. Главной его целью стало вытеснение европейских автомобилей с рынка, а также борьба с загрязнением воздуха. Начиная с 2009 года Китай развивал программы по снижению углекислого газа в атмосфере. Кроме того, Китай выделяет разнообразные субсидии автомобильным компаниям. В итоге производство электромобилей стало стабильным и заметно подешевело.

Другие интересные новости:

▪ Электронный планшет вместо учебников и тетрадей

▪ Свобода воли позволяет нам быть собой

▪ Энергичные окна

▪ Матричные коммутаторы Mindspeed со скоростями 12,5 Гбит/с

▪ Ультракороткофокусный проектор Fengmi Laser TV C3

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Паче чаяния. Крылатое выражение

▪ статья Почему в Риме сохранилась только одна бронзовая дохристианская статуя? Подробный ответ

▪ статья Ездовая петля. Советы туристу

▪ статья Эмалирование литой железной и чугунной посуды. Простые рецепты и советы

▪ статья Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий. Вводные устройства, распределительные щиты, распределительные пункты, групповые щитки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026