Jednostavan elektronički regulator brzine (ESC) za servo beskonačne rotacije: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Ako danas pokušavate predstaviti elektronički kontroler brzine (ESC), morate biti drski ili odvažni. Svijet jeftine elektroničke proizvodnje prepun je regulatora različitog kvaliteta sa širokim spektrom funkcija. Ipak, moj prijatelj me je zamolio da mu dizajniram jedan regulator. Unos je bio prilično jednostavan - šta mogu učiniti, da bih mogao koristiti servo izmijenjen u beskonačnu rotaciju za pogonski bager?

(ovo se može naći i na mojoj web stranici)

Korak 1: Uvod

Pretpostavljam da većina modelara razumije da se jeftini servo model može uspješno pretvoriti u beskonačnu rotaciju. U praksi to znači samo uklanjanje mehaničkog čepa i elektronskog trimera radi povratne informacije. Nakon što zadržite zadano elektroničko, možete upravljati servo u smislu rotacije u jednom ili suprotnom smjeru, ali u praksi bez mogućnosti reguliranja brzine vrtnje. Ali kad uklonite zadanu elektroniku, dobit ćemo istosmjerni motor s ne tako lošim mjenjačem. Ovaj motor radi s naponom od 4V - 5V i trenutnom potrošnjom od stotine miliampera (recimo manje od 500mA). Ovi parametri su ključni, posebno zato što možemo koristiti zajednički napon za prijemnik i za pogon. I kao bonus možete vidjeti da su parametri vrlo bliski motorima dječjih igračaka. Tada će regulator biti prikladan i za slučajeve, htjeli bismo nadograditi igračku s originalne kontrole bang-bang na moderniju proporcionalnu kontrolu.

Korak 2: Shema

Zato što smo svijet koristili "jeftino" nekoliko puta; plan je da svi uređaji budu što jeftiniji i jednostavniji. Radimo uz uvjet da se motor i regulator napajaju iz istog izvora napona, uključujući prijemnik. Pretpostavljamo da će ovaj napon biti u rasponu prihvatljivom za uobičajene procesore (cca 4V - 5V). Tada ne smijemo rješavati nikakve komplicirane krugove napajanja. Za procjenu signala koristit ćemo uobičajeni procesor PIC12F629. Slažem se da je danas stari modni procesor, ali je i dalje jeftin i jednostavan za kupovinu i ima dovoljno periferije. Temeljni dio našeg dizajna je integrirani H-most (pokretač motora). Odlučio sam koristiti zaista jeftin L9110. Ovaj H-most se može naći u različitim verzijama, uključujući rupu DIL 8, a također i SMD SO-08. Cijena ovog mosta je izuzetno pozitivna na vrhu. Kada kupujete pojedinačne komade u Kini, to košta manje od 1 USD uključujući poštarinu. Na shemi možemo pronaći samo zaglavlje za povezivanje programera (PICkit i njegovi klonovi rade dobro i jeftini su). Pored zaglavlja imamo neobične otpornike R1 i R2. Oni nisu toliko važni, sve dok ne počnemo koristiti krajnje prekidače. U slučaju da ćemo te prekidače imati na elektronskim bučnim mjestima, možemo ograničiti utjecaj ove elektroničke buke dodavanjem tih otpornika. Zatim idemo na "proširene funkcije". Bio sam obaviješten da radi dobro, ali ne pristaje portalnoj dizalici, jer se djeca koja ostavljaju okvir kolica zaustavljaju dok se ne otkine. Zatim sam ponovo iskoristio besplatne ulaze na programskom zaglavlju za povezivanje krajnjih prekidača. Njihova veza prisutna je i u shemama. Da, moguće je napraviti mnogo poboljšanja na shemama, ali ostaviću to na fantaziji svakog graditelja.

Korak 3: PCB

Štampana ploča je prilično jednostavna. Dizajniran je kao malo veći. To je zato što je lakše lemiti komponente, a također i za dobro hlađenje. PCB je dizajniran kao jednostrana strana, sa SMD procesorom i H-mostom. PCB sadrži dvije žičane veze. Sva ploča može biti lemljena s gornje strane (tako je dizajnirano). Tada donja strana ostaje apsolutno ravna i može se lijepiti pomoću obje strane ljepljive trake negdje u modelu. Koristim nekoliko trikova za ovu alternativu. Žičani spojevi ostvaruju se izoliranim žicama na strani komponente. Konektori i otpornici su također lemljeni na komponentnoj strani PCB -a. Prvi trik je u tome što sam nakon lemljenja "izrezao" sve preostale žice pomoću ubodne pile. Tada je donja strana dovoljno ravna za korištenje obostrane ljepljive trake. Budući da konektori kada su zalemljeni s gornje strane samo ne pristaju dobro, onda je drugi trik u tome da ih "ispustite" super-ljepilom. To je samo radi bolje mehaničke stabilnosti. Ljepilo se ne može shvatiti kao izolacija.

Korak 4: Softver

Pojava PICkit zaglavlja na brodu ima vrlo dobre razloge. Regulator nema vlastite upravljačke elemente za konfiguraciju. Konfiguraciju sam obavio u vrijeme, kada je program učitan. Krivulja brzine pohranjena je u EEPROM memoriji procesora. Pohranjuje se srednji gas prvog bajta u položaju 688µsec (maksimalno prema dolje). Tada svaki sljedeći korak znači 16µsek. Zatim je srednja pozicija (1500µsec) bajt sa adresom 33 (hex). Kada govorimo o regulatoru za automobil, onda srednji položaj znači da se motor zaustavlja. pomicanje gasa u jednom smjeru povećava se srednja brzina rotacije; pomicanje leptira za gas u suprotnom smjeru znači da se i brzina rotacije povećava, ali sa suprotnom rotacijom. Svaki bajt znači tačnu brzinu za dati položaj gasa. Brzina 00 (heksadecimalna - koristi se pri programiranju) znači da se motor zaustavlja. brzina 01 znači vrlo sporo rotiranje, brzina 02 malo veća itd. Ne zaboravite da su to šesterokutni brojevi, zatim red nastavite 08, 09, 0A, 0B,.. 0F i završite s 10. Kada je dat korak 10 brzine, nema regulacije, ali motor je spojen izravno na napajanje. Situacija u suprotnom smjeru je slična, dodaje se samo vrijednost 80. Zatim je red sljedeći: 80 (zaustavljanje motora), 81 (sporo), 82,… 88, 89, 8A, 8B,… 8F, 90 (maksimalno). Naravno neke vrijednosti se spremaju nekoliko puta, to definira krivulju optimalne brzine. zadana krivulja je linearna, ali se može lako promijeniti. isto lako, kao što se može promijeniti položaj, gdje se motor zaustavlja, nakon što odašiljač nema dobro podrezan središnji položaj. Opišite kako bi krivulja brzine aviona trebala izgledati nije potrebna. Ova vrsta motora, kao ni regulator, nisu dizajnirani za avione.

Korak 5: Zaključak

Program za procesor je vrlo jednostavan. To je samo modifikacija već predstavljenih komponenti, tada nije potrebno dugo trošiti na opis funkcionalnosti.

Ovo je vrlo jednostavan način, kako riješiti regulator za mali motor, na primjer iz servo modificiranog modela. Pogodan je za jednostavne animirane modele građevinskih mašina, tenkova ili samo nadogradnju za upravljanje automobilima za djecu. Regulator je vrlo jednostavan i nema posebne funkcije. To je više igračka za animiranje drugih igračaka. Jednostavno rješenje za "tata, napravi mi auto na daljinsko upravljanje kakav imaš". Ali to mu dobro ide i već je nekolicini djece pričinjalo zadovoljstvo.

Korak 6: Praview

Mali video zapis.