მარტივი ელექტრონული სიჩქარის კონტროლერი (ESC) უსასრულო ბრუნვის სერვისისთვის: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

თუ თქვენ ცდილობთ წარმოადგინოთ ელექტრონული სიჩქარის კონტროლერი (ESC) დღეს, თქვენ უნდა იყოთ თავხედი ან გაბედული. იაფი ელექტრონული წარმოების სამყარო სავსეა სხვადასხვა ხარისხის რეგულატორებით, ფუნქციათა ფართო სპექტრით. მიუხედავად ამისა, ჩემმა მეგობარმა მთხოვა შემემუშავებინა მისთვის ერთი მარეგულირებელი. შეყვანა საკმაოდ მარტივი იყო - რა შემიძლია გავაკეთო, რომ შევძლო ამძრავი ექსკავატორისთვის უსასრულო ბრუნვის სერვისის გამოყენება?

(ეს ასევე შეგიძლიათ ნახოთ ჩემს საიტზე)

ნაბიჯი 1: შესავალი

მე ვვარაუდობ, რომ მოდელირების უმრავლესობას ესმის, რომ იაფი მოდელის სერვო შეიძლება წარმატებით გარდაიქმნას უსასრულო ბრუნვად. პრაქტიკაში ეს ნიშნავს მხოლოდ მექანიკური საცობის და ელექტრონული საპარსის ამოღებას უკუკავშირისთვის. მას შემდეგ რაც შეინარჩუნებთ სტანდარტულ ელექტრონულს, თქვენ შეგიძლიათ გააკონტროლოთ სერვო ბრუნვის მნიშვნელობით ერთი ან საპირისპირო მიმართულებით, მაგრამ პრაქტიკაში როტაციის სიჩქარის რეგულირების შესაძლებლობის გარეშე. როდესაც თქვენ ამოიღებთ ნაგულისხმევ ელექტრონულს, ჩვენ მივიღებთ DC ძრავას არც ისე ცუდი გადაცემათა კოლოფით. ეს ძრავა მუშაობს ძაბვით დაახლოებით 4V - 5V და მიმდინარე მოხმარება არის ასობით მილიამპერი (ვთქვათ 500mA- ზე ნაკლები). ეს პარამეტრები გადამწყვეტია განსაკუთრებით იმიტომ, რომ ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ საერთო ძაბვა მიმღებისთვის და დისკისთვის. და როგორც ბონუსი ხედავთ, რომ ეს პარამეტრები ძალიან ახლოს არის საბავშვო სათამაშოების ძრავებთან. შემდეგ მარეგულირებელი იქნება ასევე შემთხვევებისთვის, ჩვენ გვსურს სათამაშო გავაუმჯობესოთ ორიგინალური bang-bang კონტროლიდან უფრო თანამედროვე პროპორციულ კონტროლზე.

ნაბიჯი 2: სქემატური

რადგან ჩვენ რამდენჯერმე გამოვიყენეთ სამყარო "იაფი"; გეგმაა, რომ ყველა მოწყობილობა იყოს რაც შეიძლება იაფი და მარტივი. ჩვენ ვმუშაობთ იმ პირობით, რომ ძრავა და რეგულატორი იკვებება ერთი ძაბვის წყაროდან, მათ შორის მიმღებიდან. ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ ეს ძაბვა იქნება ჩვეულებრივი პროცესორებისთვის მისაღები დიაპაზონში (cca 4V - 5V). მაშინ ჩვენ არ უნდა მოვაგვაროთ რთული ძაბვის სქემები. სიგნალის შეფასებისთვის ჩვენ გამოვიყენებთ საერთო პროცესორს PIC12F629. ვეთანხმები, რომ დღესდღეობით ეს არის ძველი მოდის პროცესორი, მაგრამ მაინც იაფი და ადვილი ყიდვა და მას აქვს საკმარისი პერიფერიული მოწყობილობები. ჩვენი დიზაინის ფუნდამენტური ნაწილია ინტეგრირებული H- ხიდი (ძრავის მძღოლი). მე გადავწყვიტე გამოვიყენო ნამდვილად იაფი ერთი L9110. ეს H- ხიდი შეგიძლიათ იხილოთ სხვადასხვა ვერსიებში, მათ შორის ხვრელი DIL 8 და ასევე SMD SO-08. ამ ხიდის ფასი დამატებით პოზიტიურია. ჩინეთში ერთჯერადი ნაწილის ყიდვისას 1 დოლარზე ნაკლები ღირს პოსტის საფასურის ჩათვლით. სქემატურზე ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ მხოლოდ პროგრამისტების დამაკავშირებელი სათაური (PICkit და მისი კლონები კარგად მუშაობს და ისინი იაფია). სათაურის გვერდით გვაქვს უჩვეულო რეზისტორები R1 და R2. ისინი არც თუ ისე მნიშვნელოვანია, სანამ არ დავიწყებთ end stop კონცენტრატორების გამოყენებას. იმ შემთხვევაში, თუ ჩვენ გვექნება გადამრთველები ელექტრონულ ხმაურიან ადგილებში, ჩვენ შეგვიძლია შევზღუდოთ ამ ელექტრონული ხმაურის ზემოქმედება ამ რეზისტორების დამატებით. ჩვენ ვაპირებთ "გაფართოებულ ფუნქციებს". მე შემატყობინეს, რომ ის მშვენივრად მუშაობს, მაგრამ ის არ ჯდება პორტის ამწეზე, რადგან ბავშვები, რომლებიც ტოვებენ ტროლეიბუს ჩარჩოებს, ბოლომდე ჩერდება, სანამ ის არ გაანადგურებს. შემდეგ მე ხელახლა გამოვიყენე პროგრამის სათაურის თავისუფალი შეყვანა ბოლო გადამრთველების დასაკავშირებლად. მათი კავშირი ასევე არსებობს სქემატებში. დიახ, შესაძლებელია მრავალი გაფართოება სქემატიკაში, მაგრამ ამას დავტოვებ ყველა მშენებლის ფანტაზიაზე.

ნაბიჯი 3: PCB

დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა საკმაოდ მარტივია. იგი შექმნილია როგორც პატარა უფრო დიდი. ეს იმიტომ ხდება, რომ უფრო ადვილია კომპონენტების შედუღება და ასევე კარგი გაგრილება. PCB შექმნილია როგორც ცალმხრივი, SMD პროცესორით და H- ხიდით. PCB შეიცავს ორ მავთულის კავშირს. ყველა დაფა შეიძლება შედუღდეს ზემოდან (რაც შემუშავებულია). შემდეგ ქვედა მხარე რჩება აბსოლუტურად ბრტყელ და შეიძლება იყოს წებო ორივე მხარეს წებოვანი ლენტის გამოყენებით სადმე მოდელში. მე ვიყენებ რამდენიმე ხრიკს ამ ალტერნატივისთვის. მავთულის კავშირები ხორციელდება კომპონენტის მხარეს იზოლირებული მავთულხლართებით. კონექტორები და რეზისტორები ასევე შედუღებულია PCB კომპონენტის მხარეს. პირველი შეასრულა ის არის, რომ შედუღების შემდეგ მე "ამოვიღე" ყველა დარჩენილი მავთული ჯიგის ხერხის გამოყენებით. შემდეგ ქვედა მხარე საკმარისად ბრტყელია ორივე მხარის წებოვანი ლენტის გამოსაყენებლად. იმის გამო, რომ კონექტორები, როდესაც შედუღებულია ზედა ნაწილში, მხოლოდ კარგად არ ჯდება, მაშინ მეორე ხრიკი არის მათი "წვეთი" სუპერ წებოთი. ეს არის მხოლოდ უკეთესი მექანიკური სტაბილურობისთვის. წებო არ შეიძლება გავიგოთ როგორც იზოლაცია.

ნაბიჯი 4: პროგრამული უზრუნველყოფა

ბორტზე PICkit სათაურის გაჩენას ძალიან კარგი მიზეზი აქვს. მარეგულირებელს არ აქვს საკუთარი კონტროლის ელემენტები კონფიგურაციისთვის. კონფიგურაცია გავაკეთე იმ დროს, როდესაც პროგრამა დატვირთულია. სიჩქარის მრუდი ინახება პროცესორის EEPROM მეხსიერებაში. ის ინახება, რომ პირველი ბაიტიანი საშუალო გასროლილი პოზიცია 688μsec (მაქსიმალური ქვემოთ). ყოველი შემდეგი ნაბიჯი ნიშნავს 16μsec. შემდეგ შუა პოზიცია (1500µsec) არის ბაიტი მისამართი 33 (hex). როდესაც ჩვენ ვსაუბრობთ მანქანის მარეგულირებელზე, მაშინ საშუალო პოზიცია ნიშნავს, რომ ძრავა ჩერდება. გრუნტის გადატანა ერთი მიმართულებით ნიშნავს ბრუნვის სიჩქარის ზრდას; გრუნტის გადატანა საპირისპირო მიმართულებით ნიშნავს, რომ ბრუნვის სიჩქარეც იზრდება, მაგრამ საპირისპირო ბრუნვით. ყოველი ბაიტი ნიშნავს ზუსტ სიჩქარეს მოცემული პოზიციისთვის. სიჩქარე 00 (hex - როგორც გამოიყენება პროგრამირების დროს) ნიშნავს, რომ ძრავა ჩერდება. სიჩქარე 01 ნიშნავს ძალიან ნელ ბრუნვას, სიჩქარე 02 ცოტა უფრო სწრაფად და ა. შ. ნუ დაგავიწყდებათ, რომ ეს არის ექვსკუთხედი რიცხვები, შემდეგ რიგი განაგრძეთ 08, 09, 0A, 0B,.. 0F და დასრულდება 10. როდესაც სიჩქარის ნაბიჯი 10 მოცემულია, ის არ არის რეგულირება, მაგრამ ძრავა პირდაპირ არის დაკავშირებული ენერგიასთან. საპირისპირო მიმართულებით სიტუაცია მსგავსია, დამატებულია მხოლოდ მნიშვნელობა 80. შემდეგ რიგი ასეთია: 80 (ძრავის გაჩერება), 81 (ნელი), 82,… 88, 89, 8A, 8B,… 8F, 90 (მაქსიმალური). რა თქმა უნდა, ზოგიერთი მნიშვნელობა ინახება რამდენჯერმე, ის განსაზღვრავს ოპტიმალური სიჩქარის მრუდს. ნაგულისხმევი მრუდი არის ხაზოვანი, მაგრამ მისი ადვილად შეცვლა შესაძლებელია. იგივე ადვილია, როგორც შეიძლება შეიცვალოს პოზიცია, სადაც ძრავა ჩერდება, როდესაც გადამცემს არ აქვს კარგი დამსხვრეული ცენტრის პოზიცია. აღწერეთ როგორ უნდა გამოიყურებოდეს საჰაერო თვითმფრინავის სიჩქარის მრუდი, ეს არ არის აუცილებელი, ამ ტიპის ძრავები და მარეგულირებელი არ არის განკუთვნილი საჰაერო თვითმფრინავებისთვის.

ნაბიჯი 5: დასკვნა

პროცესორის პროგრამა ძალიან მარტივია. ეს მხოლოდ უკვე წარმოდგენილი კომპონენტების მოდიფიკაციაა, მაშინ არ არის საჭირო ფუნქციონირების აღწერით დიდი დროის გატარება.

ეს არის ძალიან მარტივი გზა, როგორ მოვაგვაროთ მარეგულირებელი მცირე ძრავისთვის, მაგალითად, შეცვლილი მოდელის სერვოდან. იგი შესაფერისია სამშენებლო მანქანების, ტანკების მარტივი ანიმაციური მოდელებისთვის ან მხოლოდ ბავშვებისთვის მანქანების კონტროლის განახლებისთვის. მარეგულირებელი არის ძალიან ძირითადი და არ გააჩნია სპეციალური ფუნქციები. ეს უფრო სათამაშოა სხვა სათამაშოების ანიმაციისთვის. მარტივი გამოსავალი "მამა, გამიკეთე დისტანციური მართვის მანქანა, როგორც შენ გყავს". მაგრამ ეს კარგად აკეთებს და ეს უკვე რამოდენიმე ბავშვს სიამოვნებს.

ნაბიჯი 6: გადახედვა

პატარა ვიდეო.