Ноября 2005 года, Автор: Рик Bickle
Одним из наиболее фундаментальных проблем в области робототехники является двигатель постоянного тока контроля скорости. Наиболее распространенный метод контроля скорости PWM или широтно-импульсной модуляции. Широтно-импульсная модуляция это процесс включения питания к устройству и выключается при заданной частоте, с разной времени включения и выключения. Эти включения и выключения называют "рабочий цикл". На диаграмме ниже показаны осциллограммы 10%, 50% и 90% сигналов рабочего цикла.
Как вы можете видеть из диаграммы, 10% Сигнал рабочий цикл на 10% от длины волны и выключается на 90%, а 90% сигнала рабочего цикла на 90% и выключается на 10%. Эти сигналы передаются на двигатель при достаточно высокой частоте, что пульсирующий не оказывает никакого влияния на двигатель. Конечным результатом этого процесса PWM является то, что общая мощность направляется в двигатель может быть установлен от OFF (0% рабочего цикла) в полном объеме (100% рабочий цикл) с хорошей эффективностью и стабильное управление.
В то время как многие строители роботов использовать микроконтроллер для создания необходимых сигналов PWM, 555 PWM схемы описаны здесь даст начинающему строителю робот легко построить схему, и хорошее понимание широтно-импульсной модуляции. Это также полезно в различных других приложениях, где предусмотрена установка PWM нужно быть изменено только время от времени.
Таймера 555 в схеме ШИМ настроен как нестабильная генератора. Это означает, что, как только подается питание, 555 будет колебаться без внешнего запуска. Перед техническое объяснение схемы, давайте посмотрим на таймер 555 IC себя.
Распиновки для 8 пакет DIP контактный являются следующие:
Блок-схема таймера 555: 
Pin описания для 555 PIN-код ОПИСАНИЕ ЦЕЛЬ
1 Земля DC землей
2 Триггер Ударно-спусковой контактный вызывает начало времени последовательность. Когда она идет на низком уровне, это приводит к тому, выходной контакт идти HIGH. Триггер активируется, когда напряжение падает ниже 1/3 от + V на выводе 8.
3 Выходной Выходной контакт используется для управления внешними цепями. Это "тотемный столб" конфигурации, что означает, что он может источников или поглотителей тока. Благодаря высокой производительности, как правило, около 1,7 вольт ниже, чем + V, когда источники тока. Выходной контакт может опуститься до 200 мА тока. Выходной контакт приводится в движение высоко, когда на курок контактный берется LOW. Выхода в низкое состояние, когда порог контактный берется высокий или выводе сброса берется LOW.
4 Сброс Сброс вывод используется для управления выходом LOW, независимо от состояния цепи. Если не используется, контакт сброса должны быть привязаны к + V.
5 Напряжение управления Контактный управляющее напряжение позволяет вводить внешнее напряжение, чтобы повлиять на сроки 555, чип. Если не используется, он должен быть обойден к земле через конденсатор 0.01uF.
6 Порог Порог контактный вызывает выходных, будут обусловлены низким, когда его напряжение поднимается выше 2/3 от + V.
7 Выполнять Шорты разряда контактов на земле, когда выходной контакт идет высокими. Это обычно используется для выполнения временных конденсатора во время колебаний.
8 + V DC Power - Применить +3 до +18 VDC здесь.
Схема для 555 PWM замыкания:
Сброс вывод подключен к + V, так что это не оказывает никакого влияния на работу схемы.
Когда цепь включается, триггер подан сигнал низкого уровня, как конденсатор С1 разряжен. Это начинает цикл генератора, в результате чего выход становится высокоуровневым.
При выходе становится высоким, конденсатор С1 начинает заряжаться через правую сторону R1 и диод D2. Когда напряжение на С1 достигает 2/3 от + V, порог (контакт 6) активируется, которые, в свою очередь, вызывает выход (вывод 3) и сброса (вывод 7), чтобы пойти LOW.
При выходе (вывод 3) идет низко, конденсатор С1 начинает разряжаться через левую сторону R1 и D1. Когда напряжение на С1 падает ниже 1/3 от + V, на выходе (вывод 3) и сброса (вывод 7) контакты идут высоко, и цикл повторяется.
Контакт 5 не используется для внешнего входного напряжения, так что обошел на землю с 0.01uF конденсатора.
Обратите внимание на конфигурацию R1, D1 и D2. Конденсатор С1 заряжается через одну сторону R1 и сбросы через другую сторону. Сумма заряда и разряда сопротивление всегда одинакова, поэтому длина волны выходного сигнала постоянна. Только рабочий цикл меняется в зависимости от R1.
Общая частота ШИМ-сигнала в этой цепи определяется значениями R1 и C1. На схеме выше, это было установлено до 144 Гц.
Для вычисления значений компонент для других частот, используя формулу:
Частота = 1.44 / (R1 * C1)
В этой схеме выходной контакт используется для заряда и разряда C1, нежели разряда PIN-код. Это делается потому, что выходной контакт имеет "тотемный столб" конфигурации. Он может источников и поглотителей ток, в то время как контактный разряд только отводит ток. Заметим, что вывод и сброс контакты идут высоким и низким, в то же время в генераторе цикла.
Контактный разряд используется для управления выходом. В этом случае выход IRFZ46N MOSFET. Ворота MOSFET должен быть подтянут выше, чем в разряде штифт с открытым коллектором только. Будучи канал MOSFET N, IRFZ46N будет вести от стока к источнику, когда ворота контактный поднимается выше 4 вольт или около того. Он остановится, когда проведение ворот напряжение падает ниже этого напряжения. Конфигурация выходных также служит для инвертирования сигнала от 555 цепь.
Там вы имеете его, простого 555 PWM генератор! Я надеюсь, что это полезно и генерирует больший интерес к электронике и робототехнике. Вопросы и предложения могут быть размещены на DPRG списка рассылки . Жалобы должны быть сведены к себе. :-)
Источник: http://www.dprg.org/tutorials/2005-11a/index.html |
