2-draads 2-assige elektrische motorbesturing - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Dit project stelt een methode voor om twee motorassen aan te drijven met behulp van een pulstelling voor elk kanaal en een methode voor het vergrendelen van "aan-uit"-schakelingen met behulp van 4017 tellers.

Deze methode is geschikt voor elke pulsingangsfunctie (drukknop, draaischakelaar of andere bron waar de uitgangspinnen beperkt zijn).

Ik stel voor om methoden te laten zien om gelijkstroom-, stappen- en servomotoren aan te drijven met behulp van componenten uit de populaire "Larson runner"-kit met behulp van 555 Timer en 4017-tellerchips.

Ik heb een verouderde maar werkende TI99-thuiscomputer die enige tijd geleden (de jaren '70) populair was en ik haat het om nuttige apparatuur te zien zitten die niets te doen heeft. De TI99 gebruikte de beste processor van zijn tijd, de Texas 9900, maar was om de een of andere reden kreupel als thuiscomputer en raakte al snel uit de gratie.

De TI99 heeft geen andere uitgangen dan video, cassettebandje en geluid; de ingangen zijn een niet-standaard toetsenbord en een "joy-stick" -poort.

Stap 1: De "Larson Runner"

Ik ben momenteel niet in staat om een werkend model te voltooien, maar ik dacht dat ik dit hier op Instructables zou plaatsen voor het geval het interessant zou zijn en hopelijk wat opmerkingen zou genereren. Degenen onder u die bekend zijn met de "Larson Runner" zullen weten dat een 555-timer de klok levert voor een 4017-teller en dat de teller achtereenvolgens LED's verlicht.

Het idee dat ik voorstel is dat motordrivers, d.w.z. H-bridge- of stappenmodules, zoals de A4988, kunnen worden geselecteerd door de uitgangen van de 4017-teller door het juiste aantal pulsen te verzenden om de vereiste driver te activeren.

Stap 2: Het basiscircuit

Hier is het schakelschema van de "Larson runner". In deze toepassing is de 555-timer niet verbonden met de 4017-teller, omdat ik de telleringang met de TI99 ga aansturen, zodat deze de telling regelt en de uitgangen naar de motorstuurprogramma's gaan en niet naar de LED's.

Twee dingen die belangrijk zijn, is dat de telling altijd tot het einde moet lopen (of een reset moet genereren) en dat de vereiste teluitgang de enige is die een motorfunctie activeert.

Voor de eerste vereiste moet de TI99 de huidige telling vasthouden en altijd tot het maximum tellen als een lager genummerde uitgang moet worden geselecteerd - ik ben er vrij zeker van dat hij tot tien en terug kan tellen!

De andere vereiste die nodig is voor de DC-motoraandrijving wordt opgelost door de elektrische truc van het gebruik van een CR-vertraging door de LED-functie te vervangen door een condensator en deze te combineren met een weerstand zodat een "passerende" puls, dwz een telling onder de vereiste output wordt niet gezien door de motordriver en wordt alleen geactiveerd wanneer een uitgang statisch is.

Verder ga ik het resetcircuit toevoegen.

Stap 3: Pulsbron

Ik ga de "Joy-stick"-poort van de TI99 gebruiken als de pulsbron en de ingang van de eindschakelaar.

Hier is het schakelschema van de "Joy-stick"-poort die laat zien dat er twee "Joy-stick" selectielijnen zijn en de gebruikelijke 4 kwadrant- en "vuur"-knopingangen.

Ik kan een 4017-teller aansluiten op elke "Joy-stick" -selectielijn, zodat elke keer dat de poort wordt geadresseerd, de teller wordt verhoogd; De knopingangen worden gebruikt voor het tellen van eindschakelaars en/of posities.

Dat geeft me de 2-as en ik zal later uitleggen hoe ik "aan-uit" vergrendeling krijg voor extra controle.

Stap 4: Motoren aandrijven

Om een gelijkstroommotor aan te drijven

De teller van reset heeft uitgang "0" op "hoog", dus als de twee H-brugingangen zijn aangesloten op uitgangen "1" en "2", dan zal een telling van 1 de motor in één richting aandrijven en een telling van 2 zal drijf de motor in de tegenovergestelde richting; nog een keer tellen stopt de motor en/of selecteert achtereenvolgens andere stuurprogramma's.

Om een stappenmotor aan te drijven

De telleruitgangen worden gebruikt om zoveel stappenmodules "in te schakelen" als nodig zijn (de 4017 heeft 9 uitgangen en kan in cascade worden geplaatst) en de 555-timer is verbonden met alle modules om de kloksnelheid te leveren. De uitgang moet worden geïnverteerd met een transistor bij gebruik van een A4988-module,

Om een servo aan te drijven

De 555-timer is aangesloten op een servomotor zoals door velen hier beschreven, maar het verschil is dat de 10 telleruitgangen elk een timingweerstand hebben aangesloten, uitgang "0" heeft de standaardwaarde. In dit geval worden alle andere uitgangen naar 0v getrokken, dus ofwel moet de wiskunde worden gedaan om te compenseren of kan er een diode worden geplaatst om ongewenste uitgangen te isoleren.

Stap 5: vergrendelingsfunctie

Ik heb het CD4017-gegevensblad bijgevoegd waarin u misschien opmerkt dat de "0" -uitgang actief is in de reset-status en ook dat de "Reset" hoog actief is. Het moet gezegd worden dat elke uitgang kan worden ingesteld bij het opstarten, dus drivermodules moeten worden beschermd tegen de mogelijkheid dat ze per ongeluk "aan" staan, met name een H-brug. Deze eigenschap houdt in dat de teller kan worden gereset door elke uitgang die er weer op wordt aangesloten en zo de tellengte beëindigt. De tellers kunnen worden gecascadeerd tot elke lengte in hun veelvouden waarbij de reset wordt toegepast vanaf elke uitgang.

Deze functie kan ook worden gebruikt op de assentellers.

Als ik uitgang "2" op "Reset" aansluit, kan de teller alleen schakelen tussen uitgang "0" en "1", waardoor ik de vergrendelingsfunctie krijg voor het bedienen van een solenoïde / relais of wat dan ook. Ik zal een van de andere telleruitgangen gebruiken als klokingang om de selectiecontrole te bieden.

Het is duidelijk dat elke vergrendeling, flip-flop of teller kan worden gebruikt, maar ik heb veel 4017's om op te gebruiken!

Een ander kenmerk van deze chip is dat de klok een Schmitt-triggeringang is, waardoor het comfortabel is met een CR-vertraging zoals ik heb voorgesteld voor "doorlatende" pulsen. Als de Schmitt-triggeringang niet belangrijk is, blijkt dat de "Enable"-ingang als negatieve triggeringang kan worden gebruikt.

Stap 6: Samenvatting

Zoals ik al zei, kan ik nog niet fysiek een prototype leveren, maar ben hier om de voorgestelde ideeën te bespreken.

Ik kijk ernaar uit om een van de lasergraveer- of plotterprojecten uit te proberen met mijn oude TI99 en ik hoop dat dit sommigen van jullie wat ideeën geeft. Veel plezier met maken!

Het enige dat de TI99 goed kan, is wiskunde, dus het zou geweldig zijn om te horen dat je een Star Seeker hebt gemaakt!