Sarjaohjattu muuttuvanopeuksinen moottori: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Hallitse pienen tasavirtamoottorin nopeutta vain tietokoneen sarjaportilla, yhdellä MOSFETilla ja pienillä ohjelmistoilla. (MOSFET ja sarjaportti muodostavat "nopeudensäätimen"; tarvitset silti moottorin ja asianmukaisen virtalähteen kyseiselle moottorille; vaikka sarjaportti voi tarjota jännitteen mosfetin kytkemiseksi päälle ja pois päältä, se voi t syöttää tyypillisen moottorin tarvitsemaa virtaa.)

Vaihe 1: Katso piiriä

Aiomme tehdä pulssinleveysmodulaatiota käyttämällä yleistä N-kanavan MOSFET-virtalähdettä, joka on kytketty lähetysdatan tietokoneen rs232-portista. Kun sarjaportti on joutokäynnillä, nasta on "1" -tilassa, joka siihen mennessä, kun se käännetään rs232: ksi, on jotain -12V (ohjaimista riippuen se saattaa olla lähempänä -9V tai -5V), ja transistori on aivan OFF. Kun lähetämme "0" -bittejä sarjaporttiin, rs232 -nasta menee +12 V: n tasolle, mikä riittää käynnistämään useimmat mosfetit melko hyvin.

Jos lähetämme paljon "0" bis: tä peräkkäin, moottori on lähes täysin päällä ja moottori käy nopeasti. Jos lähetämme enimmäkseen "1" bittiä, moottori käy hitaammin.

Vaihe 2: Yhdistä se

Koska on vain yksi komponentti ja vain muutama liitäntä, voit lisätä vain "vapaamuotoisia" johtoja.

MOSFETit ovat staattisesti herkkiä, joten ole hieman varovainen, mutta hyvin vähän on kriittistä.

Vaihe 3: Määritä tiedostot PWM -arvoilla

Yksi tapa hallita moottoria ilman, että sinun tarvitsee kirjoittaa MITÄÄN ohjelmistoa, on valmistaa joitakin tiedostoja, jotka sisältävät sopivia tavuja (joissa on enemmän tai vähemmän 0 bittiä), ja yksinkertaisesti KOPIOIDA ne COM -porttiin, johon moottori on kytketty. Valmistin useita tiedostoja (käyttämällä emacs -tiedostoja, mutta mikä tahansa toimii sinulle):

• 0.pwm:: sisältää 5000 NULL-merkkiä (control-space useimmissa näppäimistöissä) [br] Tämä on suunnilleen yhtä lähellä "täydellä nopeudella" kuin pystymme tällä tekniikalla.
• 1.pwm:: sisältää 5000 Control-A-merkkiä (ascii 01) (yksi "1" bitti merkkiä kohden)
• 3.pwm:: sisältää 5000 Control-C-merkkiä (ascii 03) (kaksi "1" bittiä merkkiä kohden)
• 7.pwm:: sisältää 5000 Control-G-merkkiä (ascii 07) (kolme "1" bittiä per merkki)
• 15.pwm:: sisältää 5000 Control-O-merkkiä (ascii 15) (neljä "1" bittiä per merkki)
• 31.pwm:: sisältää 5000 control-_ merkkiä (ascii 31) (viisi "1" bittiä merkkiä kohden)
• 63.pwm:: sisältää 5000 "?" merkkiä (ascii 63) (kuusi "1" bittiä merkkiä kohden)
• 127.pwm:: sisältää 5000 DEL -merkkiä (ascii 127) (seitsemän "1" bittiä merkkiä kohden)

(Nyt kun olen piirtänyt kuvia, huomaat, että todelliset bittikuviot eivät ole ihanteellisia. Koska RS232 -sarja lähettää ensin LSB: n, haluamme todella siirtyä nollan sijaan. Harjoitus opiskelijalle!)

Vaihe 4: Pelaa DOS: lla: Määritä COM -portti ja kopioi tiedostot

9600 bps on yleinen bittinopeus. Se vastaa hienosti "noin" yhtä tavua millisekuntia kohti, joten tässä tapauksessa se soveltuu 1000 Hz: n PWM -taajuudelle, mikä mielestäni pitäisi olla ok pienille moottoreille. Voit kokeilla eri bittinopeuksia nähdäksesi, miten asiat toimivat, mikä on yksi tämän menetelmän eduista. Luo DOS (tai "komentorivi") -ikkuna (olettaen, että käytät Windows -käyttöjärjestelmää) ja määritä: tila com1: 9600, n, 7, 1 "Tämä kertoo komm-portille, että se toimii 9600 bps: n nopeudella ja lähettää 7 bittiä kullekin merkille (vastaamaan 7 eri bittipituutta.)" n "tarkoittaa EI pariteettia, niin ne ovat ainoat databitit. "1" tarkoittaa, että tulee olemaan yksi "stop" -bitti, joka estää meitä kääntämästä moottoria kokonaan (oh no.) Joten nyt voit käynnistää moottorin komennoilla kuten: kopioi 0.pwm com1: Koska lähetämme 5000 merkkiä noin 1 millisekunnissa, moottorin pitäisi käynnistyä lähes täydellä nopeudella noin 5 sekuntia. Jos haluat alle 5 sekuntia, tee lyhyempi tiedosto. Samoin, voit tehdä: kopioi 127.pwm com1: käyttääksesi moottoria pienimmällä mahdollisella nopeudella. Minulla tehdyillä asetuksilla moottori ei pyöri ollenkaan millään "hitaammalla" kuin 31.pwm, mutta YMMV (olen ohut k Minulla oli 12 V: n moottori, joka käytti 5 V: n akkuja.) COPY -komennon avulla voit yhdistää tiedostot toisiinsa, joten jos haluat moottorin nopeutuvan ja hidastuvan sitten uudelleen, voit tehdä esimerkiksi kopioida 31.pwm+15. pwm+7.pwm+0.pwm+7.pwm+15.pwm+31.pwm com1:

Vaihe 5: Ohjaa moottoria ohjelmasta

Jos kirjoitat ohjelmaa, voit todennäköisesti avata COM1: -tiedoston ja kirjoittaa sille aivan kuin mikä tahansa muu tiedosto. Mahdollisuus ajoittaa moottorin käynnissä olevat ajat antamalla tietty määrä merkkejä näyttäisi olevan erittäin kätevä. Älä unohda, että järjestelmä puskuroi todennäköisesti sarjaliitäntään lähettämäsi merkit, joten vain siksi, että KIRJOITETTU puhelu palaa, ei tarkoita, että moottori on lopettanut kaiken mitä käskit. Koska emme tee mitään "hienoa" com -porttisignaaleilla, sinun ei tarvitse tutkia salaisia vaihtoehtoja, joita se voi tukea. (jos kuitenkin keksit kuinka lähettää BREAK -sekvenssi com -porttiin, se on jatkuva "0" -tila ja ajaa moottoria koko matkan; enemmän kuin jatkuvan 0 merkin lähettäminen.)

Jos ohjelmointikielesi ei salli tulostusta COM1: een, voit silti pystyä ohjaamaan moottoria "kutsumalla" DOS: n kopiointikomentojen suorittamiseksi. (OK. Olen ladannut Microsoftin Visual Basic Express 2005: n (ilmainen) ja onnistunut sitomaan vaakasuuntaisen vierityspalkin moottorin nopeuteen, jota ohjataan sarjaportin kautta. Zip liitteenä. Siinä on todennäköisesti enemmän kuin mitä tarvitaan ohjelman kopioimiseen järjestelmässäsi, mutta en pystynyt selvittämään tarkalleen, mitä bittejä tarvitaan. Ohjelma on sekä yksinkertaistettu että vaikeampi ymmärtää (anteeksi), koska se on monisäikeinen. Yksi säie ei tee muuta kuin lähettää sarjaporttiin ja päälanka lukee vierityspalkin ja päivittää sarjaketjun käyttämät tiedot.)

Vaihe 6: Kokeile

Jos asiat toimivat periaatteessa, tämä tarjoaa valtavan paljon tilaa kokeilleille.

• Korjaa bittimallini!
• Onko bittinopeudella väliä?
• Onko sinun ohjattava "päällä" ja "pois" pulssien leveyttä vai riittääkö pelkästään niiden suhteen säätäminen?
• Jos sinun on vain hallittava suhdetta, voit harkita monimerkkisiä sarjoja suuremmilla bittinopeuksilla saadaksesi lisää nopeustasoja. Tulos 0 ja sen jälkeen 127 olisivat noin puolet käytössä.
• Tämän pitäisi toimia myös taskulamppulamppujen himmentämiseksi.