Các mạch DC MOTOR TỐC ĐỘ KIỂM SOÁT chủ yếu là một PWM IC dựa 555 (Pulse Width Modulation) mạch phát triển để có được điện áp thay đổi theo điện áp không đổi. Phương pháp của PWM được giải thích ở đây. Hãy xem xét một mạch điện đơn giản như trong hình dưới đây.
Nếu nút được nhấn nếu hình, thì động cơ sẽ bắt đầu quay và nó sẽ chuyển động cho đến khi nhấn nút. Việc nhấn này diễn ra liên tục và được thể hiện trong làn sóng hình đầu tiên. Đối với một trường hợp, nút xem xét được nhấn trong 8ms và mở trong 2ms trong chu kỳ 10ms, trong trường hợp này, động cơ sẽ không trải qua điện áp pin 9V hoàn toàn vì nút chỉ được nhấn trong 8ms, do đó, điện áp đầu cuối RMS trên động cơ sẽ được khoảng 7V. Do điện áp RMS giảm này, động cơ sẽ quay nhưng với tốc độ giảm. Bây giờ thời gian bật trung bình trong khoảng thời gian 10ms = Thời gian BẬT / (Thời gian BẬT + Thời gian TẮT), đây được gọi là chu kỳ nhiệm vụ và là 80% (8 / (8 + 2)).
Trong trường hợp thứ hai và thứ ba, thời gian nhấn nút thậm chí còn ít hơn so với trường hợp đầu tiên. Do đó, điện áp đầu cuối RMS tại các đầu cuối của động cơ thậm chí còn giảm hơn nữa. Do điện áp giảm này, tốc độ động cơ thậm chí còn giảm hơn nữa. Sự giảm tốc độ này với chu kỳ làm việc liên tục xảy ra cho đến một điểm, nơi điện áp đầu cuối của động cơ sẽ không đủ để quay động cơ.
Vì vậy, chúng ta có thể kết luận PWM có thể được sử dụng để thay đổi tốc độ động cơ.
Trước khi đi sâu hơn, chúng ta cần thảo luận về H-BRIDGE. Bây giờ mạch này chủ yếu có hai chức năng, đầu tiên là điều khiển động cơ DC từ các tín hiệu điều khiển công suất thấp và hai là thay đổi hướng quay của động cơ DC.
Hình 1
Hình 2
Hình 3
Chúng ta đều biết rằng đối với động cơ điện một chiều, để thay đổi chiều quay, chúng ta cần thay đổi các cực của điện áp cung cấp cho động cơ. Vì vậy, để thay đổi các cực, chúng tôi sử dụng cầu H. Bây giờ trong hình trên, chúng ta có bốn công tắc. Như hình 2, cho động cơ quay A1 và A2 được đóng lại. Do đó, dòng điện chạy qua động cơ từ phải sang trái, như thể hiện trong phần thứ 2 của hình 3. Bây giờ hãy xem xét động cơ quay theo chiều kim đồng hồ. Bây giờ nếu các công tắc A1 và A2 được mở, B1 và B2 được đóng lại. Các dòng điện qua động cơ dòng từ trái sang phải như trong 1 stmột phần của hình3. Chiều dòng điện này ngược lại với hướng đầu tiên và do đó chúng ta thấy điện thế ngược chiều ở đầu cuối động cơ với hướng đầu tiên, vì vậy động cơ quay ngược chiều. Đây là cách H-BRIDGE hoạt động. Tuy nhiên, động cơ công suất thấp có thể được điều khiển bằng IC H-BRIDGE L293D.
L293D là một IC H-BRIDGE được thiết kế để điều khiển động cơ DC công suất thấp và được thể hiện trong hình. IC này bao gồm hai cầu h và do đó nó có thể điều khiển hai động cơ DC. Vì vậy, vi mạch này có thể được sử dụng để điều khiển động cơ của robot từ các tín hiệu của vi điều khiển.
Bây giờ như đã thảo luận trước đó, IC này có khả năng thay đổi hướng quay của động cơ DC. Điều này đạt được bằng cách điều khiển các mức điện áp tại INPUT1 và INPUT2.
|
Bật ghim |
Đầu vào Pin 1 |
Đầu vào Pin 2 |
Hướng động cơ |
|
Cao |
Thấp |
Cao |
Rẽ phải |
|
Cao |
Cao |
Thấp |
Rẽ trái |
|
Cao |
Thấp |
Thấp |
Dừng lại |
|
Cao |
Cao |
Cao |
Dừng lại |
Vì vậy, như thể hiện trong hình trên, đối với quay theo chiều kim đồng hồ, 2A phải ở mức cao và 1A phải ở mức thấp. Tương tự đối với ngược chiều kim đồng hồ, 1A nên cao và 2A nên thấp.
Các thành phần mạch
- + Nguồn điện 9v
- Động cơ DC nhỏ
- 555 IC hẹn giờ
- Điện trở 1K, 100R
- IC L293D
- 100K -220K đặt trước hoặc nồi
- IN4148 hoặc IN4047 x 2
- Tụ điện 10nF hoặc 22nF
- Công tắc điện
Sơ đồ mạch
Mạch được kết nối trong breadboard theo sơ đồ mạch điều khiển tốc độ động cơ DC được hiển thị ở trên. Nồi ở đây dùng để điều chỉnh tốc độ của động cơ. Công tắc là để thay đổi hướng quay của động cơ. Tụ điện ở đây không được có giá trị cố định; người dùng có thể thử nghiệm với nó cho một cái đúng.
Đang làm việc
Khi được cấp nguồn, 555 TIMER tạo ra tín hiệu PWM với tỷ lệ nhiệm vụ dựa trên tỷ lệ điện trở của nồi. Vì nồi và cặp diode, ở đây tụ điện (kích hoạt đầu ra) phải sạc và xả thông qua một bộ điện trở khác và do đó, tụ điện mất một thời gian khác nhau để sạc và xả. Vì đầu ra sẽ cao khi tụ điện đang sạc và thấp khi tụ điện phóng điện, chúng tôi nhận được sự khác biệt về thời gian đầu ra cao và đầu ra thấp, và do đó, PWM.
PWM của bộ định thời này được đưa đến chân tín hiệu của cầu h L239D để điều khiển động cơ DC. Với tỷ lệ PWM thay đổi, chúng tôi nhận được điện áp đầu cuối RMS thay đổi và do đó tốc độ. Để thay đổi hướng quay, PWM của bộ hẹn giờ được kết nối với chân tín hiệu thứ hai.