Як правило, логічні сигнали для керування кроковим двигуном формує мікроконтролер. Ресурсів сучасних мікроконтролерів цілком вистачає для цього навіть у найважчому режимі – мікрокроковому.
Незважаючи на простоту контролера, реалізовані такі режими керування:
- повно-кроковий, одна фаза на повний крок;
- повно-кроковий, дві фази на повний крок;
- напівкроковий;
- фіксацію положення двигуна під час зупинки.
До переваг керування кроковим двигуном в уніполярному режимі слід віднести:
- Простий, дешевий, надійний драйвер.
До недоліків:
- в уніполярному режимі момент, що крутить, приблизно на 40 % менше в порівнянні з біполярним режимом.
Драйвер біполярного крокового двигуна
У біполярному режимі можуть працювати двигуни, які мають будь-які конфігурації обмоток.
L298N це повний мостовий драйвер для керування двонаправленими навантаженнями зі струмами до 2 А та напругою до 46 В.
- Драйвер розроблений для керування компонентами з індуктивними навантаженнями, такими як електромагніти, реле, крокові двигуни.
- Сигнали керування мають TTL сумісні рівні.
- Два входи роздільної здатності дають можливість відключати навантаження незалежно від вхідних сигналів мікросхеми.
- Передбачена можливість підключення зовнішніх датчиків струму для захисту та контролю струму кожного моста.
- Живлення логічної схеми та навантаження L298N розділені. Це дозволяє подавати на навантаження напругу іншої величини, ніж живлення мікросхеми.
- Мікросхема має захист від перегріву лише на рівні + 70 °C.
Структурна схема L298N має такий вигляд.
Мікросхема виконана в 15-ти вивідному корпусі з можливістю кріплення радіатора охолодження.
Призначення висновків L298N.
| 1 | Sense A | Між цими висновками та землею підключаються резистори – датчики струму для контролю струму навантаження. Якщо контроль струму немає, вони з'єднуються із землею. |
| 15 | Sense B | |
| 2 | Out 1 | Виходи мосту A. |
| 3 | Out 2 | |
| 4 | Vs | Живлення навантаження. Між цим висновком та землею має бути підключений низькоімпедансний конденсатор ємністю не менше 100 нФ. |
| 5 | In 1 | Входи керування мостом A. TTL сумісні рівні. |
| 7 | In 2 | |
| 6 | En A | Входи дозволу роботи мостів. TTL сумісні рівні. Низький рівень сигналів забороняє роботу моста. |
| 11 | En B | |
| 8 | GND | Загальний висновок. |
| 9 | Vss | Живлення логічної частини мікросхеми (+5 В). Між цим висновком та землею має бути підключений низькоімпедансний конденсатор ємністю не менше 100 нФ. |
| 10 | In 3 | Входи керування мостом B. TTL сумісні рівні. |
| 12 | In 4 | |
| 13 | Out 3 | Вихід мосту B. |
| 14 | Out 4 |
Гранично допустимі параметри L298N.
Параметри розрахунків теплових режимів
Електронні характеристики драйвера L298N.
| Позначення | Параметр | Значення |
| Vs | Напруга живлення (висновок 4) | Vih+2.5 ...46 В |
| Vss | Живлення логіки | 4,5... 5 ...7 В |
| Is | Споживаний струм спокою (висновок 4)
|
13...22 мА |
| Iss | Споживаний струм спокою (висновок 9)
|
24...36 мА |
| Vil | Вхідна напруга низького рівня |
-0,3...1,5 В |
| Vih | Вхідна напруга високого рівня (висновки 5, 7, 10, 12, 6, 11) |
2,3 ... Vss В |
| Iil | Вхідний струм низького рівня (висновки 5, 7, 10, 12, 6, 11) |
-10 мкА |
| Iih | Вхідний струм високого рівня (висновки 5, 7, 10, 12, 6, 11) |
30 ... 100 мкА |
| Vce sat (h) | Напруга насичення верхнього ключа
|
0,95...1,35...1,7 В |
| Vce sat (l) | Напруга насичення нижнього ключа
|
0,85...1,2...1,6 В |
| Vce sat | Загальне падіння напруги на відкритих ключах
|
|
| Vsens | Напруга датчиків струму (висновки 1, 15) |
-1 ... 2 В |
| Fc | Частота комутацій | 25...40 кГц |
Схема підключення крокового двигуна до мікроконтролера за допомогою драйвера L298N.
Діаграма роботи цієї схеми у повнокроковому режимі виглядає так.
Якщо не використовуються роздільні входи та датчики струму, схема виглядає так.
Електронні компоненти . Ви можете додати до закладок.
Крок 1.
Нам буде потрібно…
Від старого сканера:
- 1 кроковий двигун
- 1 мікросхема ULN2003
- 2 сталеві прути
Для корпусу: - 1 картонна коробка
Інструменти:
- Клейовий пістолет
- Кусачки
- Ножиці
- Приладдя для паяння
- Фарба
Для контролера:
- 1 роз'єм DB-25 - провід
- 1 циліндричне гніздо для живлення постійного струму Для випробувального стенду
- 1 стрижень з різьбленням
- 1 підходяща під стрижень гайка - різні шайби та шурупи - шматки деревини
Для комп'ютера, що управляє:
- 1 старий комп'ютер (або ноутбук)
- 1 копія TurboCNC (звідси)
Крок 2
Беремо деталі від старого сканера. Щоб побудувати власний ЧПУ контролер потрібно спочатку витягти зі сканера кроковий двигун і плату управління. Тут не наведено жодних фотографій, тому що кожен сканер виглядає по-своєму, але зазвичай потрібно просто зняти скло та вивернути кілька гвинтів. Крім двигуна та плати можна залишити ще металеві стрижні, які потрібні для тестування крокового двигуна.
Крок 3
Тепер потрібно знайти на платі керування кроковим двигуном мікросхему ULN2003. Якщо ви не змогли виявити її на своєму пристрої, можна купити ULN2003 окремо. Якщо вона є, її треба випаяти. Це вимагатиме деякого вміння, але не так вже й складно. Спочатку за допомогою відсмоктування видаліть якнайбільше припою. Після цього обережно просуньте під мікросхему кінець викрутки. Обережно доторкніться кінцем паяльника до кожного висновку, продовжуючи при цьому натискати на викрутку.
Крок 4.
Тепер нам потрібно припаяти мікросхему на макетну плату. Припаяйте до плати всі висновки мікросхеми. На показаній тут макетній платі є дві шини електроживлення, тому позитивний висновок ULN2003 (дивіться схему і на малюнку нижче) припаюється до однієї з них, а негативний - до іншої. Тепер, потрібно з'єднати виведення 2 конектора паралельного порту з виведенням 1 ULN2003. Висновок 3 конектора паралельного порту з'єднується з виведенням 2 ULN2003, висновок 4 - з виводом 3 ULN2003 і висновок 5 - з виводом 4 ULN2003. Тепер виведення 25 паралельного порту припаюється до негативної шини живлення. Далі до керуючого пристрою припаюється двигун. Робити це доведеться шляхом спроб і помилок. Можна просто припаяти дроти так, щоб потім чіпляти на них крокодили. Ще можна використовувати клеми з гвинтовим кріпленням або щось подібне. Просто припаяйте дроти до висновків 16, 15, 14 та 13 мікросхеми ULN2003. Тепер припаяйте провід (бажано чорний) до позитивної шини. Керуючий пристрій майже готовий. Нарешті, підключіть до шин електроживлення на макетній платі циліндричне гніздо для постійного струму. Щоб дроти не могли відламатися, їх закріплюють клеєм із пістолета.
Крок 5.
Встановлення програмного забезпечення Тепер про програмне забезпечення. Єдина річ, яка точно працюватиме з вашим новим пристроєм – це Turbo CNC. Завантажте його. Розпакуйте архів та запишіть на CD. Тепер на комп'ютері, який ви збираєтеся використовувати для керування, перейдіть на диск C:// і створіть докорінно папку "tcnc". Потім скопіюйте файли з CD до нової папки. Закрийте усі вікна. Ви щойно встановили Turbo CNC.
Крок 6
Налаштування програмного забезпечення Перезавантажте комп'ютер, щоб перейти до MS-DOS. У командному рядку наберіть "C: cncTURBOCNC". Іноді краще використовувати завантажувальний диск, тоді копія TURBOCNC поміщається на нього і потрібно набирати відповідно "A: cncTURBOCNC". Виникне екран, схожий на зображений на рис. 3. Натисніть пробіл. Тепер ви знаходитесь у головному меню програми. Натисніть F1, і за допомогою кнопок зі стрілками виберіть меню "Configure". За допомогою кнопок зі стрілками виберіть "number of axis". Натисніть клавішу Enter. Введіть кількість осей, які будуть використовуватись. Оскільки у нас лише один мотор, вибираємо "1". Натисніть Enter, щоб продовжити. Знову натисніть F1 і в меню Configure виберіть пункт Configure axes, потім двічі натисніть Enter.
Відобразиться наступний екран. Натискайте Tab поки не перейдете до комірки "Drive Type". За допомогою стрілки вниз виберіть "Phase". Знову за допомогою Tab виберіть комірку "Scale". Щоб використовувати калькулятор, нам потрібно знайти кількість кроків, які двигун робить за один оберт. Знаючи номер моделі двигуна, можна встановити, на скільки градусів він повертається за один крок. Щоб знайти число кроків, які двигун робить за один оберт, тепер потрібно поділити 360 на число градусів за один крок. Наприклад, якщо двигун повертається за один крок на 7,5 градусів, 360 поділити на 7,5 вийде 48. Число, яке вийде у вас, забіть в калькулятор шкали (scale calculator).
Інші налаштування залиште як є. Натисніть OK, і скопіюйте число в комірці Scale у той самий комірку на іншому комп'ютері. У осередку Acceleration встановіть значення 20, оскільки встановлених за замовчуванням 2000 занадто багато нашої системи. Початкову швидкість встановіть 20, а максимальну - 175. Натискайте Tab поки не дійдете до пункту "Last Phase". Встановіть в ньому значення 4. Натискайте Tab доки не дійдете до першого ряду іксів.
Скопіюйте наступне в чотири перші комірки:
1000XXXXXXXX
0100XXXXXXXX
0010XXXXXXXX
0001XXXXXXXX
Інші комірки залиште без змін. Виберіть Добре. Тепер ви налаштували програмне забезпечення.
Крок 7.
Будуємо тестовий вал Наступним етапом роботи буде збирання простого валу для тестової системи. Відріжте 3 бруски дерева та скріпіть їх один з одним. Щоб отримати рівні отвори, проведіть на поверхні дерева рівну лінію. Просвердліть на лінії два отвори. Ще один отвір просвердлити посередині нижче перших двох. Від'єднайте бруски. Через два отвори, що знаходяться на одній лінії, просмикніть прути. Щоб закріпити прути, скористайтеся невеликими шурупами. Просуньте прути крізь другий брусок. На останньому бруску закріпіть двигун. Не має значення, як ви це зробите, будьте винахідливими.
Щоб закріпити двигун, наявний, використовували два відрізки стрижня з різьбленням 1/8. Брусок з прикріпленим двигуном надягається на вільний кінець сталевих прутів. Знову закріпіть їх шурупами. Крізь третій отвір на першому бруску просмикніть стрижень з різьбленням. Загорніть на стрижні гайку. Просуньте стрижень крізь отвір у другому бруску. Повертайте стрижень доти, доки він не пройде крізь усі отвори і не дійде до валу двигуна. З'єднайте вал двигуна та стрижень за допомогою шлангу та затискачів із дроту. На другому бруску гайка утримується за допомогою додаткових гайок та гвинтів. На завершення відріжте брусок дерева для підставки. Пригвинтіть її шурупами до другого бруска. Перевірте, чи встановлена підставка рівно на поверхні. Регулювати положення підставки на поверхні можна за допомогою додаткових гвинтів та гайок. Так робиться вал для тестової системи.
Крок 8
Підключаємо та тестуємо двигун Тепер потрібно з'єднати двигун з контролером. По-перше, з'єднайте загальний дріт (дивіться документацію до двигуна) з проводом, який був припаяний до позитивної шини живлення. Інші чотири дроти з'єднуються шляхом спроб і помилок. З'єднайте їх усі, а потім змінюйте порядок з'єднання, якщо ваш двигун робить два кроки вперед і один назад або щось подібне. Для проведення тестування підключіть 12 В 350 мА джерело живлення постійного струму до циліндричного гнізда. Потім з'єднайте роз'єм DB25 з комп'ютером. У TurboCNC перевірте як з'єднаний двигун. В результаті тестування та перевірки правильного під'єднання двигуна у вас повинен вийти повністю працездатний вал. Щоб перевірити масштабування пристрою, прикріпіть до нього маркер і запустіть тестову програму. Виміряйте лінію, що вийшла. Якщо довжина лінії становить близько 2-3 см, пристрій працює правильно. В іншому випадку, перевірте обчислення за крок 6. Якщо у вас все вийшло, вітаємо, найважче вже позаду.
Крок 9
Виготовлення корпусу
Частина 1
Виготовлення корпусу – це завершальний етап. Приєднаємося до захисників природи та зробимо його з вторинної сировини. Тим більше, що контролер у нас також не з магазинних полиць. У поданої до вашої уваги зразка плата має розмір 5 на 7,5 см, тому корпус буде розміром 7,5 на 10 на 5 см, щоб залишити достатньо місця для проводів. З картонної коробки вирізаємо стіни. Вирізаємо 2 прямокутники розміром 7,5 на 10 см, ще 2 розміром 5 на 10 см та ще 2 розміром 7,5 на 5 см (див. малюнки). Вони потрібно вирізати отвори для роз'ємів. Обведіть контури роз'єму паралельного порту на одній із 5х10 стінок. На цій стінці обведіть контури циліндричного гнізда для живлення постійного струму. Виріжте по контурах обидва отвори. Те, що ви робитимете далі, залежить від того, чи припаювали ви до проводів двигуна роз'єми. Якщо так, то закріпіть їх зовні другий поки що порожній стінки розміром 5 х 10. Якщо ні, проткніть у стінці 5 отворів для проводів. За допомогою клейового пістолета з'єднайте всі стінки разом (крім верхньої див. малюнки). Корпус можна пофарбувати.
Крок 10
Виготовлення корпусу
Частина 2
Тепер потрібно приклеїти всі компоненти усередину корпусу. Переконайтеся, що на роз'єми потрапило досить багато клею, тому що вони будуть зазнавати великих навантажень. Щоб коробка залишалася закритою, потрібно зробити клямки. З пінопласту виріжте пару вушок. Потім виріжте пару смуг і чотири невеликі квадратики. Приклейте по два квадратики до кожної зі смуг як показано на малюнку. Приклейте вушка по обидва боки корпусу. Зверху коробки приклейте смуги. Цим завершується виготовлення корпусу.
Крок 11
Можливі застосування та висновок Цей контролер можна застосовувати як: - ЧПУ пристрій - плотер - або будь-яку іншу річ, яка потребує точного управління рухом. - додавання- Тут наведено схему та інструкції з виготовлення контролера з трьома осями. Щоб налаштувати програмне забезпечення, дотримуйтесь вищевказаних кроків, але введіть 3 у поле "number of axis".
зареєструватися .Отже, задумуючи драйвер на польовиках для біполярників, я і не думав що тема викличе такий інтерес і доведеться писати маленьку статтю зі збирання та налаштування. Тут розглядатиметься драйвер як окремий блок. Т.к. я використовую блокову конструкцію. Тобто. три драйвери, інтерфейсна плата, блок живлення. По-перше при виході з ладу одного драйвера, просто змінюється драйвер на запасний, а по-друге (і головне) планується модернізація, мені простіше зняти один драйвер, і поставити варіант для обкатки, що модернізується. «Одноплатник» це вже розвиток теми, і на питання щодо настроювання ДБЖ я думаю із задоволенням відповість Dj _ smart , а також доповнить і виправить мою працю. А тепер до справи.
Пункт перший (який набив плату можна не читати J ). Після травлення, лудіння і свердловки, уважно огляньте всю плату на предмет косяків. Соплі, протруєні доріжки тощо. можуть серйозно обламати весь кайф. Далі набиваємо плату, спочатку всі перемички, потім опори, діоди, панелі, ємності та біполярні транзистори. Хочу звернути особливу увагу на Вашу увагу, вибачте за… Не лінуйтеся перед упаюванням перевірити деталь на справність. Продзвонювання іноді рятує від диму ... Я знаючи колірну кодування резисторів на ура, підколювали кілька разів, причому зі спец. ефектами. Коли використовуєш резистори з загашників, які роками випаювалися з усього, що під руку потрапить, забуваєш, що при нагріванні червоний може стати помаранчевим, а помаранчевий - жовтим. GND , та дроти контролю Vref . Приблизно так це виглядає:
Пункт другий (налаштовуємо режими роботи та утримання). 555 я особисто впаюю в плату, хто поставив панель, значить встромляємо, блок індикації повинен бути відключений. Підбудовники на середину. Виведення степ замикаємо на загальний (раб. режим). Продзвонюємо ланцюг +5В і якщо немає короткого, включаємо харчування. Тестер підключений до контрольних точок Vref (молодець Dj _ smart , Передбачив на платі), якщо номінали підрядників та опору між ними відповідають схемі, то підстроювальником раб. режиму можна регулювати напругу близько 0 - 1В тобто. Струм 0 - 5А. Налаштуємо на 1А. Тут усе просто. R змін. у нас 0,2 Ом. Нам потрібний 1А. 0,2 х1 = 0,2В. Тобто. якщо ми встановимо Vref - 0,2В, струм в обмотці буде 1А. Якщо нам потрібний струм в обмотці скажемо 2,5А, то Vref = 0,2 х2, 5 = 0,5В.
Коротше ми виставили 0,2В.
Тепер розмикаємо степ та заг. Якщо всі елементи в нормі та за схемою, то після розмикання приблизно через півсекунди Vref знизиться вдвічі (якщо другий підрядник посередині) Налаштовуємо їм Vref утримання. У мене 50 відс. від робітника:
Головне зверніть увагу на обов'язкову затримку під час перемикання. При замиканні степ на загальний миттєво повинен включатися робочий режим, а при розмиканні йти на утримання із затримкою 0.5с. Якщо затримки немає шукайте проблеми, інакше під час роботи будуть не кволі глюки. Якщо не заводиться, йдіть у тему форуму, не влаштовуйте пожеж J.
Пункт третій (налаштовуємо блок індикації). Друк розведений під 315-361, як і у Dj _ smarta теж мішок, треба кудись паяти ... Але в принципі туди можна паяти будь-яку пару, з наших я відчував 502 - 503, 3102 - 3107, все оре, тільки будьте уважні з цоколівкою! Якщо все правильно впаяно та робоче, то працює без проблем. Індикація вносить невелике коригування в Vref Так що після підключення індикації, остаточно відрегулюйте струм під свій ШД (краще для початку 70% від номінального). Фотки як горять світлодіоди робити не став J.
Пункт четвертий, важливий (297) Вимкнувши живлення, втикаємо 297 на своє місце. Ще раз перевіряємо монтаж, і елементи обв'язки, якщо всі ОК (за будь-якого сумніву перевіряємо двічі) врубаємо живлення. Перевіряємо осцилографом сигнал на першій нозі, він такий:
Або на 16 нозі, він такий:
Це означає, що шим запустився, щасливчики, що мають частотомір, можуть поміряти частоту, вона дуже приблизно повинна відповідати 20кГц.
УВАГА!!! Це важливо!!!Навіть якщо шим не запуститься, логічна частина 297 працюватиме, тобто. при підключенні навантаження всі сигнали підуть… Але накиньте 24В без шима на ШД 2Ом. Отже, важливо переконатися в запуску генератора мікросхеми.
П'ятий пункт. Знову вимикаємо живлення та вставляємо IR , впаюємо польовики. При використанні ШД зі струмом обмотки більше 2,5А необхідно польовики винести на радіатор. Зверніть увагу при паянні діодів, вони можуть відрізнятися за мітками. Мені правда не зустрічалося (у мене в перемішці 522 і 1 N 4148 (аналог) у них цоколівка збігається) Але враховуючи що людям IR
Простий контролер Крокового Двигуна з комп'ютерного барахла вартістю 150 рублів.
Почалося моє верстатобудування з випадкового посилання на німецький верстат за 2000DM, який мій погляд виглядав по-дитячому, проте міг виконувати досить багато цікавих функцій. У той момент мене зацікавила можливість малювати плати (це було ще до появи в моєму житті ЛУТ).
Внаслідок тривалих пошуків у мережі було знайдено кілька сайтів присвячених цій проблемі, проте російськомовних серед них не було жодного (це було приблизно 3 роки тому). Загалом я знайшов два принтери CM6337 (до речі їх випускав Орловський завод УВМ), звідки і видер уніполярні крокові двигуни (Dynasyn 4SHG-023F 39S, аналог ДШИ200-1-1). Паралельно з діставанням принтерів замовив мікросхеми ULN2803A (з буквою А – DIP корпус). Все зібрав, запустив. Що отримав, а отримав мікросхеми ключів, що дико гріються, і двигун, що ледве обертається. Так як за схемою з Голландії для збільшення струму ключі з'єднані попарно, то максимальний струм, що віддається, не перевищував 1А, в той час як двигуну треба було 2А (хто ж знав що я знайду такі ненажерливі, як мені тоді здалося, двигуни J). Крім того, ці ключі побудовані за біполярною технологією, для тих хто не в курсі, падіння напруги може бути до 2В (якщо живлення від 5, то фактично половина падає на опорі переходу).
В принципі, для дослідів з двигунами від 5” дисководів дуже непоганий варіант, можна зробити наприклад плотер, проте щось важче ніж олівець (наприклад дрімель) ними навряд чи можна тягати.
Вирішив зібрати свою власну схему з дискретних елементів, благо в одному з принтерів виявилася недоторканою електроніка, і я взяв звідти транзистори КТ829 (Струм до 8А, напруга до 100В). Була зібрана така схема.
Рис.1 – Схема драйвера для 4-х фазного уніполярного двигуна.
Нині поясню принцип. При подачі логічної "1" на один із висновків (на інших "0"), наприклад на D0, транзистор відкривається і струм тече через одну з котушок двигуна, при цьому двигун відпрацьовує один крок. Далі одиниця подається наступний висновок D1, але в D0 одиниця скидається в нуль. Двигун відпрацьовує солодкий крок. Якщо подавати струм відразу в дві сусідні котушки, то реалізується режим півкроків (для моїх двигунів з кутом повороту 1,8' виходить 400 кроків на оборот).
До загального висновку приєднуються відводи від середини котушок двигуна (їх два проводів шість). Дуже добре теорія крокових двигунів описана тут Крокові двигуни. Управління кроковим двигуном, тут же наведена схема контролера ШД на мікроконтролері AVR фірми Atmel. Чесно кажучи, мені здалося схоже на забивання цвяхів годинами, проте в ній реалізована дуже хороша функція, як ШИМ регулювання струму обмоток.
Зрозумівши принцип, нескладно написати програму, що управляє двигуном через LPT порт. Навіщо в цій схемі діоди, а за тим, що навантаження у нас індуктивне, при виникненні ЕРС самоіндукції вона розряджається через діод, при цьому виключається пробою транзистора, а отже, і виведення його з ладу. Ще одна деталь схеми - регістр RG (я використовував 555ІР33), використовується як шинний формувач, оскільки струм віддається, наприклад LPT портом малий - можна його елементарно спалити, а отже, є можливість спалити весь комп'ютер.
Схема примітивна, і зібрати таке можна за 15-20 хвилин, якщо є всі деталі. Однак у такого принципу управління є недолік - оскільки формування затримок при заданні швидкості обертання задається програмою щодо внутрішніх годин комп'ютера, то працювати в багатозадачній системі (Win) це все не буде! Будуть просто губитися кроки (може бути у Windows і є таймер, але я не знаю). Другий недолік - це нестабілізований струм обмоток, максимальну потужність двигуна не вичавити. Однак за простотою і надійністю цей спосіб мене влаштовує, тим більше що для того, щоб не ризикувати своїм Атлоном 2ГГц, я зібрав з барахла 486 тарантас, і крім ДОСа там, в принципі мало, що можна поставити нормальне.
Описана вище схема працювала і в принципі непогана, але я вирішив, що можна трохи переробити схему. Застосувати MOSFETJ). транзистори (польові), виграш у тому, що можна комутувати величезні струми (до 75 – 100А), при солідних для крокових двигунів напругах (до 30В), і при цьому деталі схеми практично не гріються, ну якщо не рахувати граничних значень (хотів би я бачу що котрий з'їсть струм 100A
Як завжди в Росії постало питання, де взяти деталі. У мене виникла ідея – витягти транзистори з горілих материнських плат, благо, наприклад, Атлони їдять порядно і транзистори там стоять огого. Дав оголошення у ФІДО, та отримав пропозицію забрати 3 мат. плати за 100 рублів. Прикинувши, що в магазині за ці гроші можна від сили купити 3 транзистори, забрав, розколупав і про диво, хоча вони всі й були дохлими, жоден транзистор у ланцюзі живлення процесора не постраждав. Так я отримав пару десятків польових транзисторів за 100 рублів. Схема, яка вийшла в результаті, наведена нижче.
Мал. 2 – Теж на польових транзисторах
Відмінностей у цій схемі небагато, зокрема, була застосована мікросхема нормального буфера 75LS245 (випаяна над газовою плитою з 286 материнської плати J). Діоди можна поставити будь-які, головне, щоб їх максимальна напруга не була меншою за максимальну напругу живлення, а граничний струм не менше струму живлення однієї фази. Я поставив діоди КД213A, це 10А та 200В. Можливо це зайве для моїх 2х амперних двигунів, проте купувати деталі не було сенсу, та й запас струму думається зайвим не буде. Резистори служать обмеження струму перезарядки ємності затворів.
Нижче наводиться друкована плата контролера, побудованого за такою схемою.
Мал. 3 – Друкована плата.
Друкована плата розведена для поверхневого монтажу на односторонньому текстоліті (лінь мені щось дірочки свердлити стало). Мікросхеми в DIP корпусах паяються з підігнутими ніжками, резистори SMD з тих же материнок. Файл із розведенням у Sprint-Layout 4.0 додається. Можна було б запаяти на плату і роз'єми, але ліньки як кажуть — двигун прогресу, та й при налагодженні заліза зручніше було запаяти дроти довше.
Ще необхідно відзначити, що схема забезпечена трьома кінцевиками, на платі праворуч знизу шість контактів вертикально, поряд з ними посадкові місця під три резистори, кожен з'єднує один висновок вимикачів з +5В. Схема кінцевиків:
Мал. 4 – Схема кінцевиків.
Ось так це виглядало у мене в процесі налагодження системи:
В результаті на представлений контролер я витратив не більше 150 рублів: 100 рублів за материнські плати (за бажання можна взагалі безкоштовно дістати) + шматок текстоліту, припій та банку хлорного заліза в сумі тягнуть на ~50 рублів, причому хлорного заліза залишиться потім ще багато. Думаю вважати дроти та роз'єми сенсу не має. (До речі роз'єм живлення відпиляний від старого вінчестера.)
Так як практично всі деталі зроблені в домашніх умовах, за допомогою дриля, напилка, ножівки, рук і такої матері, то зазори звичайно гігантські, проте модифікувати окремі вузли в процесі експлуатації та досвідів простіше, ніж спочатку робити все точно.
Якби на Орловських заводах проточити окремі деталі не варто було б так дорого, то мені звичайно простіше було б викреслити всі деталі в CAD'і, з усіма кваліфікаціями і шорсткістю і віддати на поживу робітникам. Однак знайомих токарів немає ... Та й руками як знаєте цікавіше ...
P.S. Хочу висловити свою думку щодо негативного ставлення автора сайту до радянських та російських двигунів. Радянські двигуни ДШІ, цілком собі навіть нічого, навіть малопотужний ДШІ200-1-1. Так що якщо вам вдалося відкопати за "пиво" таке добро не поспішайте викидати їх, вони ще попрацюють... перевірено... Але якщо ж купувати, і різниця у вартості не велика, краще все-таки брати іноземні, оскільки точність у них, звичайно, буде вищою.
P.P.S. Е: Якщо щось я написав не правильно пишіть, виправимо, але… ПРАЦЮЄ…
У мене багато різної оргтехніки, яка вийшла з ладу. Викидати я її не наважуюсь, а раптом знадобиться. З її елементів можна зробити щось корисне.
Наприклад: кроковий двигун, який настільки поширений, зазвичай використовується саморобами як міні генератор для ліхтарика або ще чогось. Але я практично ніколи не бачив, щоб його використовували саме як двигун для перетворення електричної енергії на механічну. Воно й зрозуміло: керувати кроковим двигуном потрібна електроніка. Його просто так до напруги не підключиш.
І як виявилося – я помилявся. Кроковий двигун від принтера або ще від якогось пристрою, досить просто запустити від змінного струму.
Я взяв такий двигун.
Зазвичай вони мають чотири висновки, дві обмотки. Найчастіше, але є й інші звичайно. Я розгляну самий ходовий.
Схема крокового двигуна
Його схема обмоток виглядає приблизно так:
Дуже схоже на схему звичайного асинхронного двигуна.
Для запуску знадобиться:
- Конденсатор ємністю 470-3300 мкф.
- Джерело змінного струму 12 ст.
Середину проводів скручуємо та запаюємо.
Підключаємо конденсатор одним виводом до середини обмоток, а другим виводом джерела живлення на будь-який вихід. Фактично конденсатор буде паралельний одній з обмоток.
Подаємо харчування і двигун починає крутитися.
Якщо перекинути виведення конденсатора з одного виходу живлення на інший, вал двигуна почне обертатися в інший бік.
Все дуже просто. А принцип роботи цього дуже простий: конденсатор формує зрушення фаз однією з обмоток, у результаті обмотки працюють майже поперемінно і кроковий двигун крутиться.
Дуже шкода, що обороти двигуна неможливо регулювати. Збільшення або зменшення напруги живлення ні до чого не приведе, так як обороти задаються частотою мережі.
Хотілося б додати, що у цьому прикладі використовується конденсатор постійного струму, що не зовсім правильним варіантом. І якщо ви наважитеся використовувати таку схему включення, беріть конденсатор змінного струму. Його так само можна зробити самому, включивши два конденсатори постійного струму зустрічно-послідовно.
