Krmilnik motorja: 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Krmilna plošča s 6 motorji, ki uporablja čipe LMD18200.

1. korak: Zahteve

Določite svoje zahteve. LMD18200 lahko preklopijo 3A na 55 V. Projekt, moja dodiplomska naloga, ki je uporabljal to krmilno ploščo motorja, je vključeval 6 servomotorjev, ki so potrebovali le nekaj sto miliamperov pri 12 V. Teza je bila zasnova laboratorijskega planetarnega roverja za preskušanje. novi nadzorni algoritmi v MIT -ovem laboratoriju za terensko in vesoljsko robotiko.

2. korak: Oblikujte vezje

Krmiljenje motorja je doseženo s pulzno širinsko modulacijo. Čeprav so ojačevalniki PWM nekoliko bolj zapleteni tako pri strojni opremi kot pri upravljanju, so veliko bolj energetsko učinkoviti kot linearni ojačevalniki. Ojačevalnik PWM deluje tako, da zelo hitro preklopi tok ali napetost na obremenitev med vklopljenim in izklopljenim stanjem. Moč, ki se dovaja obremenitvi, je določena z obratovalnim ciklom preklopne valovne oblike. Pod pogojem, da je dinamika obremenitve počasnejša od frekvence preklopa, obremenitev vidi časovno povprečje.

Pri tej zasnovi je preklopna frekvenca približno 87 kHz, ki je bila nastavljena na motorje na roverju. Delovni cikel se nadzoruje z nastavitvijo praga monostabilnih oscilatorjev, ki jih poganja nestabilen oscilator. Digitalno -analogni pretvornik na računalniku roverja nadzoruje mejno napetost in s tem obratovalni cikel ojačevalnikov. Oblike valov PWM generira sedem merilnikov časa (vsak od štirih 556 ima dva merilnika časa, osmi časovnik pa se ne uporablja). Prvi časovnik je nastavljen za nestabilno nihanje in preklaplja med vklopljenim in izklopljenim stanjem pri 87 kHz. Ta taktni signal 87 kHz se napaja v sprožilce drugih šestih časovnikov, ki so nastavljeni za delovanje v monostabilnem načinu. Ko monostabilni časovnik prejme sprožilni signal, spremeni stanje iz izklopljenega (0 voltov) v vklopljeno (5 voltov) za določen čas, ki ga nastavi vhodna napetost. Najdaljši čas je približno 75% obdobja nestabilnega signala ure, najmanjši čas pa nič. S spreminjanjem vhodnih napetosti bo vsak monostabilni časovnik ustvaril 87 kHz kvadratni val z obratovalnim ciklom med 0 in 75%. Čipi LMD18200 delujejo preprosto kot digitalna stikala, ki jih nadzira izhod časovnikov ter zavorni in smerni digitalni vhodi iz računalnika.

3. korak: Izdelajte vezje

Vezja so bila izdelana s kemičnim jedkanjem. S standardnim laserskim tiskalnikom je bila sled vezja natisnjena na vodotopni papir. Toner na tem papirju smo s segrevanjem prenesli na kompozitno bakreno in izolacijsko ploščo. Uporabil sem grelno gred iz razstavljenega laserskega tiskalnika, vendar pa lahko pomaga tudi likalnik. Ostanke papirja so nato sprali, pri čemer je ostal le toner v vzorcu sledi vezja. Železov klorid je jedkani izpostavljeni baker odstranil s plošče. Preostali toner smo ročno odstranili z zeleno stranjo gobice in pustili le sledi bakrenega vezja. Na voljo so tudi kompleti, ki olajšajo ta postopek.

4. korak: Spajkajte komponente

Spajkajte vse komponente. Ker je bila le enoslojna plošča, je bilo potrebno nekaj mostičnih žic.