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:

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Зеленая энергетика сэкономит миру триллионы долларов 21.09.2022 Исследование послеуглеродного перехода, проведенное Oxford Martin Programme, показывает, что решительный переход к почти 100% экологически чистой энергии к 2050 году приведет к снижению затрат на энергию на 12 триллионов долларов. Другие преимущества этого шага включают в себя обеспечение большего количества энергии для мировой экономики и расширение доступа к энергии для людей во всем мире. Результаты основаны исключительно на стоимости различных энергетических технологий и не учитывают затраты, связанные с климатическим ущербом и адаптацией к климату, которых можно было бы избежать при переходе на экологически чистую энергию. Исследовательская группа использовала основные энергетические модели для анализа тысяч сценариев переходных затрат и обнаружила, что за 20 лет все модели постоянно завышали будущие затраты на экологически чистые технологии, тогда как реальная стоимость солнечной энергии падала вдвое быстрее, чем предполагалось в самых амбициозных прогнозах. Затем команда использовала более точную вероятностную модель для оценки стоимости возможных будущих энергетических систем на основе прошлых данных для 50 различных технологий, включая 45 лет стоимости солнечной энергии и 37 лет стоимости энергии ветра. Модель показала, что возможность дальнейшего снижения затрат на "зеленую" энергетику настолько высока, что это самый лучший путь для послеуглеродного перехода. Лишь несколько лет назад считалось, что чистый нулевой уровень к 2050 году будет настолько дорогим, что вряд ли заслуживает доверия, но теперь даже самые пессимистические модели доказывают, что это не так. Исследование также продемонстрировало, что масштабирование ключевых "зеленых" технологий, вероятно, снизит их стоимость настолько, что в целом они принесут абсолютную экономию затрат, и чем скорее начнется переход, тем больше сэкономит мир. "Ускорение перехода к возобновляемым источникам энергии сейчас является лучшим выбором не только для планеты, но и для затрат на энергию", - считают авторы исследования.

Другие интересные новости:

▪ 1000-ядерный процессор KiloCore

▪ Стресс одного партнера приводит к лишнему весу у другого

▪ Витамин B12 и прыщи

▪ Cолнечная панель-сэндвич для прямой передачи энергии из космоса на земные приемники

▪ Индийская деревня близнецов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по химии. Подборка статей

▪ статья Крестовая отвертка. История изобретения и производства

▪ статья Что верблюды хранят у себя в горбах? Подробный ответ

▪ статья Комнатный фонтанчик. Детская научная лаборатория

▪ статья Чернильные порошки. Простые рецепты и советы

▪ статья Превращение порванной карты в целую. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025