Serijsko krmiljen motor s spremenljivo hitrostjo: 6 korakov

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

Upravljajte hitrost majhnega enosmernega motorja samo z zaporednimi vrati v računalniku, enim MOSFET -om in nekaj nepomembne programske opreme. (MOSFET in serijska vrata sestavljata "nadzor hitrosti"; za ta motor boste še vedno potrebovali motor in ustrezno napajanje; medtem ko lahko serijska vrata zagotavljajo napetost za vklop in izklop MOSFET -a, lahko " t napaja tok, ki ga potrebuje tipičen motor.)

1. korak: Poglejte vezje

Izvedli bomo pulzno širinsko modulacijo z uporabo splošnega N-kanalnega napajalnega MOSFET-a, povezanega s prenosnim podatkovnim zatičem iz računalniških vrat rs232. Ko so serijska vrata v prostem teku, bo pin v stanju "1", kar je do trenutka, ko je prevedeno v rs232, nekaj podobnega -12V (odvisno od gonilnikov je lahko bližje -9V ali -5V) in tranzistor bo precej izklopljen. Ko na serijska vrata pošljemo bite "0", bo pin rs232 prešel na +12V ali tako, kar je dovolj, da večino mosfetov vklopi precej dobro.

Če oddajamo veliko "0" bis zaporedoma, bo motor skoraj popolnoma vklopljen in motor bo hitro deloval. Če oddajamo večinoma "1" bitov, bo motor deloval počasneje.

2. korak: Povežite ga

Ker obstaja samo ena komponenta in le nekaj povezav, lahko samo dodate žice "proste oblike".

MOS -tranzistorji so statično občutljivi, zato bodite nekoliko previdni, vendar je zelo malo kritičnega pomena.

3. korak: Nastavite datoteke z vrednostmi PWM

Eden od načinov za nadzor motorja brez pisanja KAKRŠNE koli programske opreme je, da pripravite nekaj datotek, ki vsebujejo ustrezne bajte (z več ali manj 0 bitov), in jih preprosto KOPIRATE na vrata COM, kjer imate priključen motor. Pripravil sem več datotek (z uporabo emacs -a, toda vse, kar vam ustreza, je v redu):

• 0.pwm:: vsebuje 5000 znakov NULL (kontrolni prostor na večini tipkovnic) [br] To je približno tako blizu "polne hitrosti", kot jo bomo lahko dobili s to tehniko.
• 1.pwm:: vsebuje 5000 znakov kontrolnega A (ascii 01) (en bit "1" na znak)
• 3.pwm:: vsebuje 5000 kontrolnih znakov C (ascii 03) (dva bita "1" na znak)
• 7.pwm:: vsebuje 5000 kontrolnih znakov G (ascii 07) (trije bitovi "1" na znak)
• 15.pwm:: vsebuje 5000 kontrolnih znakov O (ascii 15) (štirje "1" bitovi na char)
• 31.pwm:: vsebuje 5000 kontrolnih _ znakov (ascii 31) (pet "1" bitov na char)
• 63.pwm:: vsebuje 5000 "?" znakov (ascii 63) (šest bitov "1" na znak)
• 127.pwm:: vsebuje 5000 znakov DEL (ascii 127) (sedem "1" bitov na znak)

(Zdaj, ko sem narisal slike, boste opazili, da dejanski vzorci bitov niso idealni. Ker serijski rs232 najprej prenaša LSB, želimo res premakniti ničle namesto enakih. Vaja za študenta!)

4. korak: Igrajte se z DOS -om: Konfigurirajte vrata COM in kopirajte datoteke

9600 bps je običajna bitna hitrost. Lepo se ujema z "približno" enim bajtom na milisekundo, zato v tem primeru sovpada s frekvenco PWM 1000Hz, kar bi po mojem mnenju moralo biti v redu za majhne motorje. Lahko poskusite z različnimi bitnimi hitrostmi, da vidite, kako stvari delujejo, kar je ena od prednosti te metode. Ustvarite okno DOS (ali "ukazni poziv") (ob predpostavki, da uporabljate operacijski sistem Windows) in konfigurirajte svoja vrata com, kot je: mode com1: 9600, n, 7, 1 "To pove, da vrata comm delujejo pri 9600bps in pošiljajo 7 bitov v vsakem znaku (da se ujemajo z našimi 7 različnimi dolžinami bitov.)" n "pomeni NI paritete, tako da bodo to edini podatkovni bitovi. "1" pomeni, da bo en "stop" bit, ki nam preprečuje, da bi motor vklopili do konca (no.) Tako da lahko motor zdaj vklopite z ukazi na primer: copy 0.pwm com1: Ker pošiljamo 5000 znakov s približno 1 na milisekundo, bi se moral motor pri približno polni hitrosti vklopiti za približno 5 sekund. Če želite manj kot 5 sekund, naredite krajšo datoteko. Podobno, lahko storite naslednje: kopirajte 127.pwm com1: za zagon motorja pri najnižji možni hitrosti. Z nastavitvami, ki sem jih imel, se motor sploh ne bi obračal z ničemer "počasneje" kot 31.pwm, ampak YMMV (sem tanka k Imel sem 12V motor, ki je izpraznil 5V baterij.) Ukaz COPY vam omogoča nizanje datotek skupaj, tako da če želite, da se vaš motor pospeši in nato spet upočasni, lahko naredite nekaj takega: kopiraj 31.pwm+15. pwm+7.pwm+0.pwm+7.pwm+15.pwm+31.pwm com1:

5. korak: Nadzor motorja iz programa

Če pišete program, lahko COM1: kot datoteko preprosto odprete in vanj preprosto napišete, kot da bi bila katera koli druga datoteka. Zdi se, da je časovno obdobje, v katerem je motor vklopljen, z oddajanjem določenega števila znakov zelo priročno. Ne pozabite, da bo sistem zelo verjetno medpomnil znake, ki jih pošljete na serijska vrata, zato samo zato, ker se vrne klic WRITE, ne pomeni, da je motor dokončal vse, kar ste mu rekli. Ker s signali vmesniških vrat ne delamo nič "fancy", vam ne bi bilo treba raziskati skrivnostnih možnosti, ki jih morda podpira. (čeprav, če lahko ugotovite, kako poslati zaporedje BREAK na vrata Com, je to neprekinjeno stanje "0" in bo motor poganjalo vso pot; več kot pošiljanje neprekinjenih 0 znakov.)

Če vaš programski jezik ne omogoča izhoda na COM1:, boste morda še vedno lahko upravljali motor tako, da "pokličete" DOS, da izvede ukaze za kopiranje. (V redu. Prenesel sem Microsoftov Visual Basic Express 2005 (ki je brezplačen) in uspel povezati vodoravno drsno vrstico s hitrostjo motorja, nadzorovano prek serijskih vrat. Pripeto zip. Verjetno je več, kot je potrebno za podvajanje programa v vašem sistemu, vendar nisem mogel natančno ugotoviti, kateri bitovi so potrebni. Program je poenostavljen in otežen za razumevanje (oprostite), ker je večniten. Ena nit ne dela nič drugega kot izhod na serijska vrata, glavna nit bere drsnik in posodablja podatke, ki jih uporablja serijska nit.)

6. korak: Eksperimentirajte

Če stvari v bistvu delujejo, je to ogromno prostora za eksperimentiranje.

• Popravi moje bitne vzorce!
• Ali je bitna hitrost pomembna?
• Ali morate nadzorovati širino "vklopljenih" in "izklopljenih" impulzov ali zadošča zgolj nadzor njihovega razmerja?
• Če morate samo nadzorovati razmerje, lahko razmislite o večznačnih zaporedjih pri višjih bitnih hitrostih, da dobite več ravni hitrosti. Izhodu 0, ki mu sledi 127, bi bilo približno polovico.
• To bi moralo delovati tudi za zatemnitev žarnic.