Pengawal Motor: 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Papan pengawal motor 6 menggunakan cip LMD18200.

Langkah 1: Keperluan

Tentukan keperluan anda. LMD18200s boleh menukar 3A pada 55 V. Projek, tesis sarjana saya, yang menggunakan papan pengawal motor ini merangkumi 6 motor servo yang hanya memerlukan beberapa ratus miliamp pada 12 V. Tesis ini adalah reka bentuk rover planet makmal untuk menguji algoritma kawalan baru di Makmal Robotik Lapangan dan Angkasa MIT.

Langkah 2: Reka Litar

Kawalan motor dicapai melalui modulasi lebar nadi. Walaupun amp PWM sedikit lebih rumit dalam perkakasan dan kawalan, mereka jauh lebih cekap kuasa daripada penguat linear. Amp PWM beroperasi dengan menukar arus atau voltan kepada beban antara keadaan hidup dan mati dengan cepat. Daya yang diberikan ke beban ditentukan oleh kitaran tugas dari bentuk gelombang beralih. Dengan syarat dinamika beban lebih lambat daripada frekuensi beralih, beban melihat rata-rata waktu.

Dalam reka bentuk ini, frekuensi pengalihan adalah sekitar 87 kHz, yang disetel ke motor di rover. Kitaran tugas dikawal voltan dengan menetapkan ambang pengayun monostable yang digerakkan oleh pengayun astabel. Penukar digital ke analog pada komputer rover mengawal voltan ambang dan dengan itu kitaran tugas penguat. Bentuk gelombang PWM dihasilkan oleh tujuh pemasa (masing-masing dari empat 556 mempunyai dua pemasa, dan pemasa kelapan tidak digunakan). Pemasa pertama ditetapkan untuk ayunan astabel, dan beralih antara keadaan hidup dan mati pada 87 kHz. Isyarat jam 87 kHz ini dimasukkan ke dalam pencetus enam pemasa lain, yang diatur untuk beroperasi dalam mod monostable. Apabila pemasa monostable menerima isyarat pemicu, ia mengubah keadaan dari mati (0 volt) menjadi hidup (5 volt) untuk sejumlah waktu yang ditetapkan oleh voltan masukan. Masa maksimum adalah kira-kira 75% tempoh isyarat jam yang boleh difahami dan masa minimum adalah sifar. Dengan mengubah voltan input, setiap pemasa monostable akan menghasilkan gelombang persegi 87 kHz dengan kitaran tugas antara 0 dan 75%. Cip LMD18200 hanya berfungsi sebagai suis digital yang dikawal oleh output pemasa dan oleh input digital brek dan arah dari komputer.

Langkah 3: Buat Papan Litar

Papan litar dibuat melalui proses pengukiran kimia. Dengan menggunakan pencetak laser standard, jejak litar dicetak ke kertas larut air. Toner pada kertas ini dipindahkan dengan pemanasan ke papan tembaga komposit dan bahan penebat. Saya menggunakan bar fuser dari pencetak laser yang dibongkar, tetapi seterika juga dapat melakukan silap mata. Sisa-sisa kertas kemudian dibersihkan, hanya meninggalkan toner dalam corak jejak litar. Ferric chloride memahat tembaga yang terdedah mengeluarkannya dari papan. Toner yang tersisa digosok dengan tangan menggunakan sisi hijau span, hanya meninggalkan jejak litar tembaga. Sebagai alternatif, terdapat kit yang menjadikan proses ini cukup mudah.

Langkah 4: Pateri dalam Komponen

Pateri di semua komponen. Oleh kerana ia hanya papan lapisan tunggal, diperlukan beberapa wayar pelompat.