نحوه ساختن پل H: 15 قدم

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

پل H نوعی از مدار است که با استفاده از آن می توانید یک موتور DC برگشت پذیر را در جهت عقربه های ساعت و خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخانید.

به عبارت دیگر ، این مدار به شما این امکان را می دهد که جهت چرخش سریع موتور را با استفاده از سوئیچ یا تراشه کنترل جهت تغییر جهت آن معکوس کنید.

من قصد دارم به شما نشان دهم که چگونه ساده ترین و مطمئن ترین شکل H-Bridge را که می دانم چگونه بسازم ، نشان دهم. من باید به شما هشدار دهم که این به هیچ وجه بهترین طراحی پل H نیست و در واقع ، دارای چند کاستی است که بعداً توضیح خواهم داد.

اگرچه ، آیا هرگز نباید قبلاً پل H ساخته باشید یا به سادگی به مداری نیاز داشته باشید که بتواند جهت چرخش موتور را معکوس کند ، این مدار یک راه حل سریع و آسان است.

لطفا توجه داشته باشید:

این H-Bridge خوب نیست. شما می توانید پل های H بسیار ساده تری بسازید و من این را برای اهداف بایگانی نگه می دارم. برای یادگیری نحوه ایجاد آسانتر ، این Skitter Bot Instructable را بررسی کنید.

مرحله 1: برو مطالب را دریافت کنید

در اینجا چیزی است که شما باید بدست آورید:

4 - رله نی نی SPST 5VDC 1 - رله نی نی SPDT 5VDC 1 - بسته کلیپ های باتری 9 ولت 1 - باتری 9 ولت 1 - دکمه تعویض یا کشویی (SPST) 1 - 7805 تنظیم کننده ولتاژ 1 - برد کامپیوتر 1 - موتور DC

لطفاً توجه داشته باشید که برخی از پیوندهای این صفحه دارای پیوندهای وابسته به آمازون هستند. این امر باعث تغییر قیمت هیچ یک از اقلام فروشی نمی شود. با این حال ، اگر روی هر کدام از آن پیوندها کلیک کنید و هر چیزی بخرید ، کمیسیون کمی دریافت می کنم. من این پول را برای مواد و ابزارهای جدید برای پروژه های آینده سرمایه گذاری می کنم. اگر پیشنهاد دیگری برای تامین کننده هر یک از قطعات می خواهید ، لطفاً به من اطلاع دهید.

مرحله 2: حقیقت در مورد پل های H

H-Bridge یک سری از چهار سوئیچ قابل کنترل است که در آنها دو مجموعه از دو سوئیچ وجود دارد.

هنگامی که بسته است یک مجموعه سوئیچ به جریان برق از یک طرف اجازه می دهد. مجموعه دیگر کلیدها به جریان الکتریسیته در جهت مخالف اجازه می دهد.

یکی دیگر از ویژگیهای مهم پل H این است که معمولاً می تواند از ولتاژ کوچکتر (به عنوان مثال 5VDC از میکروکنترلر) برای کنترل ولتاژ بسیار بزرگتر (12VDC که برای تغذیه موتور استفاده می شود) استفاده کند. این دو منبع ولتاژ مجزا از یکدیگر جدا نگه داشته می شوند.

پل های H را می توان با 4 رله یا 4 ترانزیستور ساخت.

بهترین نوع پل H با ترانزیستورها ساخته می شود زیرا از آنها می توان به راحتی برای کنترل سرعت موتور استفاده کرد (با استفاده از ولتاژ کوچکتر برای تعدیل ولتاژ بسیار بزرگتر موتور). یک پل H ساخته شده با استفاده از رله ها (مانند آنچه ما می سازیم) نمی تواند به راحتی برای تغییر سرعت موتور استفاده شود (البته اگر ولتاژ موتور از منبع تغذیه ای که می تواند تعدیل شود تامین می شود … یعنی پل H) خود نمی تواند منبع تغذیه را برای پایین آوردن موتور تعدیل کند. برای کاهش سرعت موتور قبل از عبور از پل H) باید قدرت را کاهش داد).

مرحله 3: چگونه کار می کند

پل H که ما می سازیم از رله استفاده می کند.

این برای شما به این معناست که موتور تا آنجا که می تواند در یک جهت می چرخد و سپس در صورت معکوس شدن ، به همان سرعتی که می تواند در جهت دیگر بچرخد. تنها چیزی که سرعت چرخش موتور را کاهش می دهد این است که کنترلر داشته باشید که بتواند سیگنال قدرت 9VDC را قبل از ورود به پل H تعدیل کند.

هنگامی که سیم پیچ های "رله 1" و "رله 4" به بالا کشیده می شوند (برق از طریق آنها عبور می کند) ، سپس موتور به جلو می چرخد (به "تصویر 1" مراجعه کنید).

هنگامی که سیم پیچ های "رله 2" و "رله 3" به بالا کشیده شوند (برق از طریق آنها جریان دارد) ، موتور به عقب می چرخد (به "تصویر 2" مراجعه کنید).

هنگامی که سیم پیچ های "رله 1" و "رله 2" به بالا کشیده شوند (جریان برق در آنها جریان دارد) ، موتور دیگر نمی چرخد (به "تصویر 3" مراجعه کنید).

هنگامی که سیم پیچ های "رله 3" و "رله 4" به بالا کشیده شوند (جریان برق در آنها جریان دارد) ، موتور دیگر نمی چرخد (به "تصویر 4" مراجعه کنید).

******** هشدار ***********

شما می خواهید اجتناب کنید:

"رله 1" و "رله 3" بالا کشیده می شوند. این یک اتصال کوتاه است زیرا هیچ بار برای عبور برق وجود ندارد. اتفاقات بد رخ خواهد داد! (به "تصویر 5" مراجعه کنید)

"رله 2" و "رله 4" بالا کشیده می شوند. این یک اتصال کوتاه است زیرا هیچ بار برای عبور برق وجود ندارد. اتفاقات بد رخ خواهد داد! (تصور کنید "تصویر 6")

بیش از 2 رله در یک زمان بالا کشیده می شود. اتفاقات بد رخ خواهد داد.

مرحله 4: درباره مدار ما

مدار ما شامل یک پل H از 4 رله SPST (تک پرتاب تک قطبی) و 1 رله SPDT اضافی (تک قطبی دو پرتاب) است که برای جابجایی بین 2 مجموعه 2 رله استفاده می شود. باشه…. بنابراین این چگونه کار می کند … انرژی باتری به تنظیم کننده ولتاژ 7805 می رود و در آنجا به 5 ولت تبدیل می شود. انرژی باتری نیز به "رله 1" و "رله 2" می رسد و به موتور می رسد (اما ما از خودمان جلوتر هستیم). قدرت 5V هر دو به سیم پیچ رله SPDT می رود و همچنین از رله SPDT عبور می کند. بنابراین ، هنگامی که سوئیچ بسته است ، 5V از سیم پیچ رله SPDT عبور می کند و 5V نیز از طریق رله SPDT به سیم پیچ های "رله 1" و "رله 4" منتقل می شود و آنها را مجبور به بستن می کند. این به 9V اجازه می دهد تا از طریق "رله 1" و "رله 4" به گونه ای جریان یابد که موتور بتواند در جهت عقربه های ساعت بچرخد. به عبارت دیگر ، هنگامی که سوئیچ متصل به سیم پیچ روی رله SPDT را می بندیم ، پل H را فعال می کنیم تا به موتور اجازه حرکت در جهت عقربه های ساعت را بدهد. بنابراین ، اگر بخواهیم موتور در جهت خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخد ، همه ما نیاز داریم انجام دهید این است که سوئیچ را در جهت مخالف حرکت دهید. این مسیری را که برق از طریق رله SPDT عبور می کند تغییر می دهد و به نوبه خود "رله 2" و "رله 3" را می بندد (و در ادامه "رله 1" و "رله 4" را باز می کنید).

مرحله 5: لحیم کاری خود را شروع کنید

4 رله SPST خود را تا آنجا که ممکن است به PCB بچسبانید (تصویر ثانویه را ببینید). اگر نحوه لحیم کاری را نمی دانید ، نحوه لحیم کاری را بیاموزید. بعد ، رله SPDT (چیزی شبیه جعبه) را به برد بچسبانید تا آنجا که می توانید آن را به رله های SPST نزدیک کنید (تصویر ثانویه را ببینید) در نهایت ، در رجیسترهای سمت چپ یا راست برد ، تنظیم کننده 7805 5V خود را لحیم کنید (تصویر ثانویه را ببینید). اکنون باید همه اجزای اصلی شما به برد متصل شده اند (تصویر اصلی را ببینید).

مرحله 6: مقداری سیم را لحیم کنید

شما می خواهید سیم ها را به اجزای خود وصل کنید تا در واقع به هم متصل شوند و بتوانند کارهایی را انجام دهند.

برای شروع ، روی هر رله SPST یک سیم سیاه را به یک طرف سیم پیچ لحیم کنید. جایی را روی PCB انتخاب کنید که حداقل 8 شکاف خالی در آن وجود داشته باشد و آنها به هیچ یک از اجزا متصل نباشند و سپس هر 4 سیم را در قسمت زیرین برد به هم بچسبانید.

مرحله 7: چند سیم دیگر را لحیم کنید

سپس باید دو سیم را به هر پین خروجی رله SPDT وصل کنید. هر یک از این دو سیم متعلق به یک مجموعه سیم را در نظر بگیرید. یک مجموعه سیم را در دو نزدیکترین رله به سیم پیچ وصل کنید. مجموعه دیگر سیم ها را به سیم پیچ های دو دورترین رله وصل کنید (برای روشن شدن به نکات تصویر مراجعه کنید).

مرحله 8: حتی سیمهای بیشتری را لحیم کنید

پین وسط رله اول را به ورودی 9 ولت تنظیم کننده ولتاژ وصل کنید. پین وسط رله دوم را به زمین وصل کنید (محل اتصال همه سیم های مشکی به هم). پین وسط رله سوم را به ورودی 9 ولت تنظیم کننده ولتاژ وصل کنید. پین وسط رله چهارم را به زمین وصل کنید (محل اتصال همه سیم های سیاه به هم).

برای شفاف سازی به تصاویر زیر مراجعه کنید.

مرحله 9: چه کسی می تواند این تعداد سیم داشته باشد؟

انتهای دیگر یکی از این سیم ها را به پین ورودی در رله SPDT وصل کنید. سیم دیگر را به سیم پیچ روی رله SPDT وصل کنید.

و سپس موضوع سوئیچ وجود دارد. یک سیم روی سوئیچ به سیم پیچ روی رله SPDT و سیم دیگر روی سوئیچ به زمین می رود.

اکنون نیز زمان مناسبی است که یک سیم سیاه را بین زمین و پین میانی روی تنظیم کننده ولتاژ وصل کنید.

گام 10: یک Plug You Sexy Beast متصل کنید

شما می خواهید بتوانید پل H خود را روشن کنید ، درست است؟ و مهم نیست که چقدر سکسی فکر می کنید ، تنها راه روشن کردن آن برق است.

بنابراین ، سیم قرمز پلاگین 9V را به ورودی 9V در تنظیم کننده ولتاژ وصل کنید. و سپس سیم سیاه را به تمام سیمهای زمینی دیگر روی برد وصل کنید.

مرحله 11: برای چند سیم بیشتر

سیم 5 اینچی را به پین های کنار لوله های رله SPST وصل کنید که در حال حاضر هیچ سیمی به آن متصل نشده است.

اگر یک سیم قرمز +9 ولت در پین وسط در یک طرف لوله وجود دارد که در حال حاضر سیم روی آن وجود دارد ، همچنین یک سیم قرمز را در طرفی که سیمهای فعلی به آن وصل کرده اید وصل کنید. اگر یک سیم مشکی در کنار تمام سیم ها وجود دارد ، یک سیم سیاه را در این طرف وصل کنید.

مرحله 12: پاکسازی

تمام سیم اضافی را که در زیر تخته قرار دارد برش دهید.

تا جایی که ممکن است بدون قطع هیچ گونه اتصال ، تخته را کوتاه کنید.

این باعث می شود که سیم ها بعداً از یکدیگر عبور نکنند.

مرحله 13: آزمایش… آزمایش… 1… 2… 3…

اکنون وقت آن است که ببینیم آیا کار می کند یا خیر. به سیم قرمز و سیاه نزدیکترین لبه تخته به عنوان یک مجموعه فکر کنید. سیم قرمز و سیاه دورتر را به عنوان یک مجموعه دیگر در نظر بگیرید. در تصویر زیر ، دو سیم هر مجموعه را با هم پیچیدم. هنگامی که پل H توسط رله SPDT فعال می شود ، یک مجموعه یا مجموعه دیگر ، در هر زمان معین ، قدرت را در آن جریان می دهد. بنابراین ، اگر ما باید یک سری LED را با مقاومت 220 اهم به هر مجموعه وصل کنیم ، وقتی باتری را وصل می کنیم و کلید را تکان می دهیم ، یا یکی LED روشن می شود یا دیگری روشن می شود (تصاویر زیر را ببینید).

اگر پل H شما به این روش کار نمی کند ، مطمئن شوید: 1. شما از "مجموعه" مناسب سیمها 2 استفاده می کنید. همه سیم های شما به درستی مسیریابی شده اند (نمودار زیر را ببینید) 3. شما تمام اتصالات لحیم کاری مناسب را انجام داده اید و هیچ سیم را از دست نداده اید 4. هیچ سیم متقاطعی ندارید (تنظیم کننده ولتاژ در این صورت به احتمال زیاد داغ خواهد شد. همچنین باید بتوانید از جایی که عبور می کند … معمولاً ببینید). رله های شما کار می کنند (می توانید با اتصال انتهای مثبت سیم پیچ مستقیم به منبع تغذیه 5 ولت بررسی کنید. وقتی این کار را انجام می دهید ، باید کمی کلیک کنید) 6. باتری شما تمام نشده است (به سرعت یک LED را به آن لمس کنید و ببینید آیا روشن می شود) 7. LED شما نمرده است (LED دیگری را امتحان کنید) 8. چراغ LED شما عقب نیست و از جریان برق جلوگیری می کند (سعی کنید آن را بچرخانید).9. خدایان الکترونیک از دست شما عصبانی نیستند.

مرحله 14: اتصال موتور

اینجاست که کمی مشکل می شود.

از آنجایی که ما می خواهیم الکتریسیته از طریق موتور به جلو و عقب حرکت کند ، می خواهیم یک مجموعه سیم را با قطبیت صحیح به موتور و مجموعه دیگر سیم ها را با قطبیت معکوس به موتور وصل کنیم.

به عبارت دیگر ، رنگ مشکی از یک مجموعه با رنگ قرمز از مجموعه دیگر جفت می شود و سپس به سیم قرمز موتور متصل می شود. و رنگ قرمز از یک مجموعه با رنگ مشکی از مجموعه دیگر جفت می شود و به سیم سیاه موتور متصل می شود.

یا فقط برای دیدن آنچه در حال رخ دادن است ، فقط کافی است به تصویر نگاه کنید. باید منطقی باشد.

مرحله 15: Artbot خود را بهبود بخشید

گذشته از استفاده از آن برای مجموعه ای از برنامه های کاربردی عملی ، اکنون می توانید از پل H خود نیز استفاده کنید تا ربات طراحی فانتزی-shmancy خود را در دو جهت حرکت دهید.

مراقب پشت سرت باش جکسون پولاک! ما روی قبر شما نقاشی می کنیم!

آیا این را مفید ، سرگرم کننده یا سرگرم کننده می دانید؟ madeineuphoria را دنبال کنید تا جدیدترین پروژه های من را ببینید.