В этой подборке рассказывается о двух конструкциях на PIC-контроллере, описанных на веб-сайте японского радиолюбителя Seiichi Inoue. Первая из них предназначена для управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока, вторая — шагового электродвигателя.
Принципиальная схема регулятора частоты вращения вала электродвигателя постоянного тока показана на рис. 1. Устройство выполнено на микроконтроллере (МК) PIC16F873. Его тактовую частоту (10 МГц) задает кварцевый резонатор ZQ1. Питание на основной электродвигатель М1 подается через мощный полевой транзистор VT2, на затвор которого через согласующий каскад на транзисторе VT1 поступают прямоугольные импульсы с выхода ССР1 микроконтроллера. Частота импульсов постоянна а скважность можно изменять регулируя, таким образом, частоту вращения ротора двигателя.
Вал электродвигателя М1 механически (через зубчатую двухступенчатую передачу 1:1) связан со вторым электродвигателем, который используется в качестве генератора. Вырабатываемое им напряжение через диодный мост VD1 и делитель напряжения R1 —R3 поступает на вход AN0 аналого-цифрового преобразователя, входящего в состав МК. Стабилитрон VD2 с напряжением стабилизации 5 В защищает этот вход от повреждения, конденсатор С5 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения
Требуемую частоту вращения устанавливают переменным резистором R2 с функциональной характеристикой А.
Рост напряжения, поступающего на вход AN0, свидетельствует о том, что частота вращения вала двигателя увеличивается В ответ на это МК уменьшает длительность импульсов на выходе ССР1, и частота вращения возвращается к прежнему значению. При уменьшении напряжения, вырабатываемого двигателем-генератором, длительность импульсов возрастает и частота вращения повышается.
Линейка светодиодов HL1— HL8 позволяет визуально контролировать частоту вращения вала двигателя: число светящихся светодиодов растет с ее увеличением
Питается устройство стабилизированным напряжением 5 В снимаемым с выхода интегрального стабилизатора DA1. На двигатель М1 поступает нестабилизированное напряжение от отдельного источника.
Регулятор собран на макетной плате размерами 70x45 мм.
Устройства управления шаговым двигателем обычно содержат сдвиговые регистры, формирующие необходимую последовательность импульсов, поступающих на обмотки Предлагаемое устройство на PIC контроллере позволяет также изменять направление и регулировать частоту вращения ротора.
Принципиальная схема устройства изображена на рис. 2. Основной служит МК PIC16F84A. Тактовую частоту (4 МГц) задает кварцевый резонатор ZQ1 На элементах R8—R10, С6 и транзисторе VT5 собран генератор, частоту которого можно плавно изменять переменным резистором R9 с функциональной характеристикой А. Напряжение с конденсатора С6 поступает на вход RB5 МК DD1 После того как оно превысит пороговое, на выходе RB7 появляется напряжение высокого уровня Открывшийся транзистор VT5 разряжает конденсатор после чего цикл повторяется.
При перемещении движка резистора R9 из одного крайнего положения в другое частота вращения двигателя М1 изменяется от 27 до 128 мин<sup>-1</sup>. Следует учесть, что при увеличении частоты вращения снижается момент на валу двигателя. Устройство не имеет обратной связи поэтому частота вращения зависит как от сопротивления введенной части резистора R9 так и от нагрузки на валу.
Выходы RAO—RA3 МК через ключи, выполненные на составных транзисторах VT1—VT4, коммутируют напряжения на обмотках шагового двигателя Диоды VD1—VD4 защищают транзисторы от пробоя импульсами напряжения, возникающими в момент их закрывания
К первым трем разрядам порта RB (RB0—RB2) МК подключены кнопки SB1—SB3, с помощью которых изменяют направление вращения вала двигателя и останавливают его
Все детали (за исключением двигателя и переменного резистора) смонтированы на макетной плате размерами 70x45 мм. Внешний вид устройства показан на рис. 3
Стабилизаторы 78L05 и 7805 заменимы отечественными КР142ЕН5А (В) транзистор 2SC1815 — любым из серии КТ3102, стабилитрон RD-5A - отечественным КС 147А Транзисторы VT1—VT4 (см рис 2) должны выдерживать ток обмоток двигателя и иметь коэффициент передачи тока базы около 4000 Выпрямительный мост VD1 (см. рис 1)— КЦ407А или собранный из маломощных кремниевых диодов. Светодиоды HL1—HL8 — любые из серии А/1307.
В архиве исходный код на АСМ и Прошивка: picuprdvigat.rar (39 | 4,71 Kb)
Главная
Форум
Статьи
Справочник
Литература
Схемотехника 
Авто
Микроконтроллеры 
Программаторы 
Программы 
Ссылки 
PIC-контроллер управляет электродвигателем
25 сентября 2012 08:40
