556 سروو درایور: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

سروو (سروهای RC) سرو موتورهای کوچک ، ارزان و تولید انبوه هستند که برای کنترل رادیویی و رباتیک در مقیاس کوچک استفاده می شوند. طراحی شده اند تا به راحتی کنترل شوند: موقعیت پتانسیومتر داخلی به طور مداوم با موقعیت فرمان دستگاه کنترل (یعنی کنترل رادیویی) مقایسه می شود. هرگونه تفاوت باعث ایجاد یک سیگنال خطا در جهت مناسب می شود که موتور الکتریکی را به جلو یا عقب هدایت می کند و شفت را به موقعیت فرمان منتقل می کند. هنگامی که سروو به این موقعیت می رسد ، سیگنال خطا کاهش می یابد و سپس صفر می شود ، در این هنگام سروو حرکت خود را متوقف می کند.

سروهای کنترل رادیویی از طریق یک اتصال استاندارد سه سیمه متصل می شوند: دو سیم برای منبع تغذیه DC و یکی برای کنترل که سیگنال مدولاسیون عرض پالس (PWM) را حمل می کند. ولتاژ استاندارد 4.8 ولت DC است ، با این حال 6 ولت و 12 ولت نیز در چند سرو استفاده می شود. سیگنال کنترل یک سیگنال دیجیتال PWM با نرخ فریم 50 هرتز است. در هر بازه زمانی 20 میلی ثانیه ، یک پالس دیجیتالی فعال فعال موقعیت را کنترل می کند. نبض به طور اسمی از 1.0 میلی ثانیه تا 2.0 میلی ثانیه متغیر است و 1.5 میلی ثانیه همیشه مرکز محدوده است.

برای کنترل سروو نیازی به میکروکنترلر یا کامپیوتر ندارید. شما می توانید از IC 55 تایمر قابل احترام برای ارائه پالس های مورد نیاز به یک سروو استفاده کنید.

بسیاری از مدارهای مبتنی بر میکروکنترلر در شبکه موجود است. همچنین چند مدار برای آزمایش سروو بر اساس 555 وجود دارد ، اما من زمان دقیق می خواستم بدون اینکه فرکانس به طور کلی متفاوت باشد. با این حال ، باید ارزان و آسان برای ساخت باشد.

مرحله 1: PWM چه؟

همانطور که از نامش پیداست ، کنترل سرعت مدولاسیون عرض پالس با حرکت موتور با پالس های "ON-OFF" و تغییر چرخه کار ، در کسری از زمان که ولتاژ خروجی "ON" است در مقایسه با "OFF" عمل می کند.”، از پالس ها در حالی که فرکانس را ثابت نگه می دارید.

مفهوم پشت این مدار این است که از دو تایمر برای تولید سیگنال خروجی PWM (مدولاسیون عرض پالس) برای هدایت سروو استفاده می کند.

تایمر اول به عنوان یک مولتی ویبراتور خیره کننده عمل می کند و "فرکانس حامل" یا فرکانس پالس ها را تولید می کند. گیج کننده به نظر می رسد؟ خوب ، در حالی که عرض نبض خروجی می تواند متفاوت باشد ، ما می خواهیم زمان شروع پالس اول تا شروع پالس دوم یکسان باشد. این فرکانس وقوع پالس است. و این جایی است که این مدار بر فرکانس متغیر اکثر مدارهای 555 تک غلبه می کند.

تایمر دوم به عنوان یک مولتی ویبراتور یکنواخت عمل می کند. این بدان معناست که لازم است برای ایجاد یک پالس خود مورد نیاز باشد. همانطور که در بالا گفته شد ، تایمر اول زمان دوم را در یک بازه ثابت و قابل تعریف توسط کاربر فعال می کند. با این حال ، تایمر دوم دارای یک دیگ خارجی است که برای تنظیم عرض پالس خروجی یا در واقع تعیین چرخه کار و به نوبه خود چرخش سروو استفاده می شود. بریم سراغ شماتیک…

مرحله 2: کمی ریاضی … فرکانس

این مدار از یک LM556 یا NE556 استفاده می کند که می تواند با دو 555 جایگزین شود. من فقط تصمیم گرفتم از 556 استفاده کنم زیرا 555 دوگانه در یک بسته است. مدار تایمر سمت چپ یا ژنراتور فرکانس به عنوان یک مولتی ویبراتور ثابت قابل تنظیم است. ایده این است که فرکانس حامل را در حدود 50 هرتز تولید کنید ، از آنجا یک چرخه وظیفه توسط تایمر سمت راست یا مولد عرض پالس اضافه می شود.

C1 از طریق R1 ، R4 (که برای تنظیم فرکانس استفاده می شود) و R2 شارژ می شود. در این مدت ، خروجی بالا است. سپس C1 از طریق R1 تخلیه می شود و خروجی کم است.

F = 1.44 / ((R2 + R4 + 2 * R1) * C1)

F = 64Hz برای R1 = 0

F = 33Hz برای R1 = 47k

در مدار شبیه سازی شده ساده ، R1 حذف شده و فرکانس ثابت 64 هرتز است.

خیلی مهم! ما می خواهیم زمانی که خروجی پایین است کوتاهتر از حداقل عرض پالس مولد عرض پالس باشد.

مرحله 3: کمی ریاضی … نبض

ژنراتور عرض پالس یا تایمر دست راست ، در حالت یکنواخت تنظیم شده است. این بدان معناست که هر بار که تایمر فعال می شود ، یک پالس خروجی می دهد. زمان پالس توسط R3 ، R5 ، R6 و C3 تعیین می شود. یک پتانسیومتر خارجی (100k LIN POT) برای تعیین عرض پالس متصل شده است ، که چرخش و گسترش چرخش را در سروو تعیین می کند. R5 و R6 برای تنظیم دقیق ترین موقعیت بیرونی سروو ، اجتناب از آن برای پچ پچ استفاده می شود. فرمول مورد استفاده به شرح زیر است:

t = 1.1 * (R3 + R5 + (R6 * POT)/(R6 + POT)) * C4

بنابراین ، حداقل زمان پالس زمانی که همه مقاومت های متغیر بر روی صفر تنظیم شده باشند:

t = 1.1 * R3 * C4

t = 0.36 ثانیه

توجه داشته باشید که این حداقل عرض پالس بیشتر از پالس ماشه است تا اطمینان حاصل شود که مولد عرض پالس دائماً پالس های 0.36 میلی ثانیه را یکی پس از دیگری تولید نمی کند ، اما در فرکانس ثابت +- 64Hz.

وقتی پتانسیومترها روی حداکثر تنظیم می شوند ، زمان آن است

t = 1.1 * (R3 + R5 + (R6 * POT)/(R6 + POT)) * C4

t = 13 میلی ثانیه

چرخه وظیفه = پالس عرض / فاصله.

بنابراین در فرکانس 64 هرتز ، فاصله پالس 15.6 میلی ثانیه است. بنابراین چرخه وظیفه از 2 تا 20 درصد متغیر است و مرکز آن 10 درصد است (به یاد داشته باشید که نبض 1.5 میلی ثانیه موقعیت مرکز است).

به منظور وضوح بیشتر پتانسیومترهای R5 و R6 از شبیه سازی حذف شده و با یک مقاومت و یک پتانسیومتر واحد جایگزین شده اند.

مرحله 4: با ریاضیات کافی است! حالا بیایید بازی کنیم

می توانید شبیه سازی را در اینجا انجام دهید: فقط روی دکمه "شبیه سازی" کلیک کنید ، منتظر بمانید تا شبیه سازی بارگیری شود و سپس روی دکمه "شروع شبیه سازی" کلیک کنید: منتظر بمانید تا ولتاژ تثبیت شود ، سپس دکمه سمت چپ ماوس را در پتانسیومتر فشار داده و نگه دارید. ماوس را بکشید و پتانسیومتر را برای کنترل سروو حرکت دهید.

می توانید عرض نبض را در نوسان فوقانی تغییر دهید ، در حالی که فرکانس نبض در اسیلوسکوپ دوم ثابت می ماند.

مرحله 5: آخرین اما نه حداقل … چیز واقعی

اگر می خواهید جلوتر بروید و خود مدار را در اینجا بسازید ، می توانید طرح کلی ، PCB (این یک PCB تک طرفه است که می توانید به راحتی در خانه آن را بسازید) ، طرح اجزاء ، طرح مس و لیست قطعات را بیابید.

یک نکته کوچک در مورد ماشین اصلاح:

• تریمر آبی فرکانس سیگنال را تنظیم می کند
• برش مشکی وسط محدودیت چرخش پایین را تعیین می کند
• تریمر مشکی باقیمانده محدودیت بالایی چرخش را تعیین می کند

یک نکته سریع مفید برای کالیبراسیون مدار برای یک سرووی خاص:

1. پتانسیومتر اصلی را روی صفر قرار دهید
2. اصلاح کننده وسط مشکی را تا جایی تنظیم کنید که سروو به طور پیوسته در حد پایین بدون صدای بلند صحبت کند
3. اکنون پتانسیومتر اصلی را روی حداکثر تنظیم کنید
4. تریمر مشکی باقی مانده را تنظیم کنید تا زمانی که سروو به طور پیوسته در حد بالاتری بدون صدای بلند صحبت کند

اگر از این دستورالعمل لذت بردید لطفاً در مسابقه به من رای دهید!:)

جایزه داوران در چالش نکات و ترفندهای الکترونیک