PIC-Controller steuert den Elektromotor

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Der PIC-Controller steuert den Motor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Die Elektromotoren

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Diese Sammlung umfasst zwei PIC-Controller-Designs, die auf der Website des japanischen Radio-Enthusiasten Seiichi Inoue beschrieben sind. Der erste von ihnen dient zur Steuerung der Drehzahl eines Gleichstrommotors, der zweite ist ein Schrittmotor.

Das schematische Diagramm des Gleichstrommotorwellen-Drehzahlreglers ist in Abb. dargestellt. 1 (eine ausführliche Beschreibung auf Englisch finden Sie unter ).

PIC-Controller steuert den Elektromotor

Das Gerät basiert auf einem Mikrocontroller (MCU) PIC16F873. Seine Taktfrequenz (10 MHz) wird vom Quarzresonator ZQ1 eingestellt. Die Stromversorgung des Hauptelektromotors M1 erfolgt über einen leistungsstarken Feldeffekttransistor VT2, dessen Gate über eine Anpassungsstufe am Transistor VT1 Rechteckimpulse vom Ausgang des Mikrocontrollers CCP1 empfängt. Die Pulsfrequenz ist konstant und das Tastverhältnis kann geändert werden, wodurch die Motorrotorgeschwindigkeit angepasst wird.

Die Welle des Elektromotors M1 ist mechanisch (über ein 1:1-Zweistufengetriebe) mit dem zweiten Elektromotor verbunden, der als Generator dient. Die von ihm über die Diodenbrücke VD1 und den Spannungsteiler R1 - R3 erzeugte Spannung wird dem AN0-Eingang des im MK enthaltenen Analog-Digital-Wandlers zugeführt. Die Zenerdiode VD2 mit einer Stabilisierungsspannung von 5 V schützt diesen Eingang vor Beschädigungen, der Kondensator C5 glättet Welligkeiten der gleichgerichteten Spannung.

Die erforderliche Drehzahl wird über den variablen Widerstand R2 mit der Funktionscharakteristik A eingestellt.

Ein Anstieg der am Eingang AN0 angelegten Spannung zeigt an, dass die Drehzahl der Motorwelle zunimmt. Als Reaktion darauf reduziert der MK die Dauer der Impulse am Ausgang von SSR1 und die Drehzahl kehrt auf ihren vorherigen Wert zurück. Wenn die vom Motorgenerator erzeugte Spannung abnimmt, erhöht sich die Impulsdauer und die Drehzahl.

Mit der LED-Reihe HL1 - HL8 können Sie die Drehzahl der Motorwelle visuell kontrollieren: Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Anzahl der beleuchteten LEDs zu.

Das Gerät wird mit einer stabilisierten Spannung von 5 V betrieben, die vom Ausgang des integrierten Stabilisators DA1 entnommen wird. Motor M1 erhält unstabilisierte Spannung von einer separaten Quelle.

Der Controller ist auf einem 70x45 mm Steckbrett montiert.

Schrittmotor-Steuergeräte enthalten normalerweise Schieberegister, die die erforderliche Impulsfolge bilden, die den Wicklungen zugeführt wird. Mit dem vorgeschlagenen Gerät auf einem PIC-Controller können Sie auch die Richtung ändern und die Rotorgeschwindigkeit anpassen. Eine Beschreibung des Designs, eine Zeichnung der Platine und kommentierte Quellcodes für das Mikrocontroller-Programm finden Sie unter .

Das schematische Diagramm des Geräts ist in Abb. 2 dargestellt. XNUMX.

PIC-Controller steuert den Elektromotor

Der wichtigste ist der PIC16F84A MK. Die Taktfrequenz (4 MHz) wird vom Quarzresonator ZQ1 eingestellt. Aus den Elementen R8-R10, C6 und dem Transistor VT5 wird ein Generator aufgebaut, dessen Frequenz durch den variablen Widerstand R9 mit der Funktionscharakteristik A stufenlos geändert werden kann. Die Spannung vom Kondensator C6 wird dem Eingang RB5 von MK DD1 zugeführt. Nach Überschreiten des Schwellenwerts erscheint am Ausgang von RB7 eine Spannung mit hohem Pegel. Der geöffnete Transistor VT5 entlädt den Kondensator, woraufhin sich der Zyklus wiederholt.

Wenn der Schieber des Widerstands R9 von einer Extremposition in eine andere bewegt wird, ändert sich die Drehzahl des Motors M1 von 27 auf 128 min-1. Es ist zu beachten, dass mit zunehmender Drehzahl das Drehmoment an der Motorwelle abnimmt. Das Gerät verfügt über keine Rückkopplung, daher hängt die Drehzahl sowohl vom Widerstand des eingeführten Teils des Widerstands R9 als auch von der Belastung der Welle ab.

Die Ausgänge RA0 - RA3 des MK schalten über Schalter an den Verbundtransistoren VT1 - VT4 die Spannungen an den Wicklungen des Schrittmotors. Die Dioden VD1 - VD4 schützen Transistoren vor dem Durchbruch durch Spannungsimpulse, die im Moment ihres Schließens auftreten.

Die Tasten SB0 – SB2 sind mit den ersten drei Ziffern des RB-Ports (RB1 – RB3) des MK verbunden, mit deren Hilfe sie die Drehrichtung der Motorwelle ändern und diese stoppen.

Alle Teile (außer Motor und Regelwiderstand) sind auf einem Steckbrett mit den Maßen 70x45 mm montiert. Das Aussehen des Geräts ist in Abb. dargestellt. 3.

PIC-Controller steuert den Elektromotor

Die Stabilisatoren 78L05 und 7805 können durch den inländischen KR142EN5A (B), den Transistor 2SC1815 durch einen der KT3102-Serien und die Zenerdiode RD-5A durch den inländischen KS147A ersetzt werden. Die Transistoren VT1-VT4 (siehe Abb. 2) müssen dem Strom der Motorwicklungen standhalten und einen Basisstromübertragungskoeffizienten von etwa 4000 haben. Die Gleichrichterbrücke VD1 (siehe Abb. 1) ist KTs407A oder besteht aus Siliziumdioden mit geringer Leistung. LEDs HL1 – HL8 – alle aus der AL307-Serie.

Quelltexte von Programmen

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