Die DC MOTOR SPEED CONTROL-Schaltung ist in erster Linie eine 555 IC-basierte PWM-Schaltung (Pulse Width Modulation), die entwickelt wurde, um eine variable Spannung über eine konstante Spannung zu bringen. Die Methode der PWM wird hier erläutert. Stellen Sie sich eine einfache Schaltung vor, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.
Wenn die Taste in der Abbildung gedrückt wird, beginnt sich der Motor zu drehen und ist in Bewegung, bis die Taste gedrückt wird. Dieses Drücken ist kontinuierlich und wird in der ersten Welle der Figur dargestellt. Wenn in einem Fall die Betätigungstaste 8 ms lang gedrückt und über einen Zyklus von 10 ms 2 ms lang geöffnet wird, erfährt der Motor in diesem Fall nicht die vollständige 9-V-Batteriespannung, da die Taste nur 8 ms lang gedrückt wird, sodass die RMS-Klemmenspannung über Der Motor wird um 7V sein. Aufgrund dieser reduzierten Effektivspannung dreht sich der Motor jedoch mit reduzierter Drehzahl. Das durchschnittliche Einschalten über einen Zeitraum von 10 ms = Einschaltzeit / (Einschaltzeit + Ausschaltzeit) wird als Arbeitszyklus bezeichnet und beträgt 80% (8 / (8 + 2)).
Im zweiten und dritten Fall wird die Taste im Vergleich zum ersten Fall noch kürzer gedrückt. Dadurch wird die RMS-Klemmenspannung an den Motorklemmen noch weiter verringert. Aufgrund dieser reduzierten Spannung nimmt die Motordrehzahl sogar noch weiter ab. Diese Geschwindigkeitsabnahme bei kontinuierlichem Arbeitszyklus erfolgt bis zu einem Punkt, an dem die Motorklemmenspannung nicht ausreicht, um den Motor zu drehen.
Daraus können wir schließen, dass die PWM verwendet werden kann, um die Motordrehzahl zu variieren.
Bevor wir weiter gehen, müssen wir die H-BRÜCKE besprechen. Diese Schaltung hat nun hauptsächlich zwei Funktionen: Erstens soll ein Gleichstrommotor aus Steuersignalen mit geringer Leistung angetrieben werden, und zum anderen soll die Drehrichtung des Gleichstrommotors geändert werden.
Abbildung 1
Figur 2
Figur 3
Wir alle wissen, dass für einen Gleichstrommotor, um die Drehrichtung zu ändern, die Polaritäten der Versorgungsspannung des Motors geändert werden müssen. Um die Polaritäten zu ändern, verwenden wir die H-Brücke. In Abbildung 1 oben haben wir vier Schalter. Wie in Abbildung 2 gezeigt, sind A1 und A2 geschlossen, damit sich der Motor dreht. Aus diesem Grund fließt der Strom durch den Motor von rechts nach links, wie in 2 gezeigt nd Teil figure3. Beachten Sie zunächst, dass sich der Motor im Uhrzeigersinn dreht. Wenn nun die Schalter A1 und A2 geöffnet sind, werden B1 und B2 geschlossen. Der Strom durch den Motor fließt von links nach rechts, wie in 1 gezeigt stTeil von Abbildung 3. Diese Richtung des Stromflusses ist der ersten entgegengesetzt, und so sehen wir am Motoranschluss ein entgegengesetztes Potential zum ersten, sodass sich der Motor gegen den Uhrzeigersinn dreht. So funktioniert eine H-BRÜCKE. Motoren mit geringer Leistung können jedoch von einem H-BRIDGE IC L293D angetrieben werden.
L293D ist ein H-BRIDGE-IC, der zum Antrieb von Gleichstrommotoren mit geringer Leistung entwickelt wurde und in der Abbildung dargestellt ist. Dieser IC besteht aus zwei H-Brücken und kann so zwei Gleichstrommotoren antreiben. Dieser IC kann also verwendet werden, um Robotermotoren aus den Signalen des Mikrocontrollers anzutreiben.
Wie bereits erwähnt, kann dieser IC die Drehrichtung des Gleichstrommotors ändern. Dies wird erreicht, indem die Spannungspegel an INPUT1 und INPUT2 gesteuert werden.
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Pin aktivieren |
Eingangspin 1 |
Eingangspin 2 |
Motorrichtung |
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Hoch |
Niedrig |
Hoch |
Biegen Sie rechts ab |
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Hoch |
Hoch |
Niedrig |
Biegen Sie links ab |
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Hoch |
Niedrig |
Niedrig |
Halt |
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Hoch |
Hoch |
Hoch |
Halt |
Wie in der obigen Abbildung gezeigt, sollte 2A für die Drehung im Uhrzeigersinn hoch und 1A niedrig sein. In ähnlicher Weise sollte 1A gegen den Uhrzeigersinn hoch und 2A niedrig sein.
Schaltungskomponenten
- + 9V Netzteil
- Kleiner Gleichstrommotor
- 555 Timer IC
- 1K, 100R Widerstände
- L293D IC
- 100K-220K Preset oder Pot
- IN4148 oder IN4047 x 2
- 10nF oder 22nF Kondensator
- Schalter
Schaltplan
Die Schaltung ist gemäß dem oben gezeigten Schaltplan zur Steuerung der Drehzahl des Gleichstrommotors in einem Steckbrett angeschlossen. Der Topf hier dient zum Einstellen der Motordrehzahl. Der Schalter soll die Drehrichtung des Motors ändern. Der Kondensator darf hier keinen festen Wert haben; Der Benutzer kann damit experimentieren.
Arbeiten
Wenn Strom zugeführt wird, erzeugt 555 TIMER ein PWM-Signal mit einem Tastverhältnis, das auf dem Topfwiderstandsverhältnis basiert. Aufgrund des Potis und des Diodenpaars muss hier der Kondensator (der den Ausgang auslöst) über einen anderen Widerstandssatz geladen und entladen werden, und aus diesem Grund benötigt der Kondensator eine andere Zeit zum Laden und Entladen. Da der Ausgang hoch ist, wenn der Kondensator aufgeladen wird, und niedrig ist, wenn der Kondensator entladen wird, erhalten wir einen Unterschied zwischen hohen Ausgangs- und niedrigen Ausgangszeiten und damit der PWM.
Diese PWM des Timers wird dem Signalstift der L239D-H-Brücke zugeführt, um den Gleichstrommotor anzutreiben. Mit dem variierenden PWM-Verhältnis erhalten wir eine variierende RMS-Klemmenspannung und damit die Geschwindigkeit. Um die Drehrichtung zu ändern, wird die PWM des Timers mit dem zweiten Signalstift verbunden.