Контроллер управления двигателем микродрели. CAVR.ru

Контроллер управления для квадроцикла Mini-E 36V — 800W

Спасибо!
Менеджер свяжется с Вами в ближайшее время!

• Наличие

Если Вы из Москвы и МО, то звоните и делайте заказ — оплата курьеру при доставке!

Для жителей городов России предусмотрена специальная программа. Без оплаты мы отправить не можем! Ранее работали без нее, но были прецеденты, когда заказывали дети и мы несли траспортные расходы. Мы понимаем, что 100% предоплата создает дискомфорт и переживания для наших покупателей. Поэтому мы ввели 10% оплату от стоимости квадроцикла.

Оставшиеся 90% Вы оплатите перед получением. Упаковка и доставка до терминала в Москве за наш счет.

Можно оплатить при самовывозе:

• Вес: 0.3 кг

Можно оплатить при самовывозе:

Контроллер управления или как его еще называют блок электронного управления 36v 800w для детского электро квадроцикла предназначен для питания и регулировки скорости вращения электродвигателя.
Он включает в себя такие возможности как:

— Ограничение максимальной скорости;
— Отключение питания при падении напряжения ниже допустимого уровня;
— Отключение питания при торможении

Данная модель подходит для квадроцикла MOWGLI MINI-E:

• Доставка
• Оплата
• Статьи
• Запчасти

• Контакты
• FAQ
• Экипировка

Спасибо! Мы скоро с Вами свяжемся, Вам открыт доступ
на 24 часа на покупку
шлема по 25% скидке

или закажите звонок:

Доставка по России осуществляется бесплатно, если сумма доставки
не превышает 5000 рублей.

Если сумма доставки превышает 5000 рублей, то остальную часть от суммы доставки оплачивает клиент.

Доставка по Москве и до 20 км за МКАД — БЕСПЛАТНО, от 20 км за МКАД — 35 руб./км

Мы предлагаем купить этот товар по самой лучшей в России цене. Если Вы находите этот товар дешевле, чем в нашем магазине — мы готовы сделать Вам еще более выгодное предложение. Для этого Вам необходимо заполнить заявку ниже.

Мы заботимся и о Вашем спокойствии, и о своей репутации. Именно поэтому на
Ваш конкретный вопрос «Не обман?», мы ответим таким же конкретным ответом.

• Компания «E-kvadrocikl» существует на рынке уже 5 лет. За это время мы осчастливили более 7 000 маленьких покупателей и их родителей в разных городах.
• Мы находимся на первых позициях в Яндекс и Google по запросу «Детские квадроциклы». Как известно, ни один поисковик не позволит находиться на первых местах, если сайт не проверен, не надежен, не имеет положительных отзывов о продукте и обслуживании.
• Наши клиенты оплачивают покупку через Яндекс.Деньги. Для того чтобы иметь доступ к этой платежной системе, интернет-магазину нужно пройти регистрацию и представить все необходимые документы. И это еще не все. Когда покупатель переводит денежные средства, они «замораживаются» в системе. Только после выполненных нами обязательств (то есть, когда заказ будет доставлен Вам лично в руки) мы имеем доступ к этим деньгам. Также Вы можете оплатить заказ переводом средств на карту. Как известно, любой счет в банке открывается при предоставлении паспортных данных на конкретного человека. При получении реквизитов Вы можете увидеть полные данные получателя.
• Мы сотрудничаем с самыми надежными транспортными компаниями, такими как «Деловые линии», «ЖелДорЭкспедиция», «КИТ». Они являются самыми востребованными и популярными на территории России. Ежедневно компания «E-kvadrocikl» отправляет около 5 квадроциклов в разные города, что могут подтвердить в транспортной компании. Позвоните по бесплатному номеру ТК «Деловые линии» 8-800-100-8000 и убедитесь в этом сами.
• Качество продукции — это лицо любой компании. Мы понимаем, что заказывая квадроцикл за много километров, у наших клиентов появляется опасение за состояние товара. В связи с этим, мы проводим тщательную проверку каждого квадроцикла перед отправкой в Ваш город, материальную ответственность несет наш сотрудник. При маловероятном случае повреждения — все грузы застрахованы и Вам будет возмещена полная стоимость квадроцикла. Если при получении товара Вы находите брак, мы без лишних разговоров поменяем данную деталь. Также на двигатель квадроцикла существует гарантия от полугода до года, по VIN номеру квадроцикла, специалисты найдут его в учетной системе и, при необходимости, заменят на новый.

Удобная микродрель

Со сверлением отверстий в печатных платах сталкивается каждый радиолюбитель. Для этого обычно применяют микродрель из электродвигателя постоянного тока и патрона с цанговым зажимом, которые в большом ассортименте имеются в продаже. Такие дрели оснащены, в лучшем случае, кнопкой включения и простейшим блоком питания. Ими пользуются двумя способами: первый — сверло постоянно вращается, в промежутках между сверлениями дрель не выключают; второй — просверлив одно отверстие, дрель выключают, устанавливают остановившееся сверло в центр другого будущего отверстия, затем нажимают на кнопку включения. В первом случае вращающимся с большой скоростью сверлом трудно попасть в центр будущего отверстия, даже если оно намечено кернением. При продолжительной непрерывной работе двигатель сильно нагревается. Во втором случае увеличивается время, затрачиваемое на работу (приходится ждать полной остановки, а затем разгона сверла), быстро расходуется ресурс кнопки, она становится ненадежной, усилие, прикладываемое к дрели при нажатии на кнопку, часто оказывается достаточным, чтобы сместить сверло в сторону от «цели».

Предлагаемый узел управления двигателем микродрели в значительной мере освобождает ее от описанных недостатков. Его конструкция проста, не содержит дефицитных деталей и доступна для повторения даже начинающим радиолюбителем. В исходном состоянии после подачи напряжения питания сверло вращается с низкой частотой примерно 100 мин-1. На таких оборотах двигатель практически не нагревается при длительной работе, в то же время не представляет трудности попасть сверлом точно в центр отверстия, намеченного на плате (а при некотором опыте — на наклеенном на нее чертеже). При нажиме на сверло дрель быстро увеличивает частоту вращения до номинальной, начинается сверление. По его завершении, когда сопротивление материала платы вращению сверла резко падает, обороты автоматически уменьшаются до «холостых». Схема узла управления показана на рис. 1.

Он содержит выпрямитель на диодах VD1-VD4 со сглаживающими конденсаторами С1 и СЗ и два канала управления электродвигателем дрели М1. Первый канал выполнен на интегральном стабилизаторе напряжения DA1, второй — на транзисторах VT1, VT2. Назначение первого канала — поддерживать на двигателе М1, работающем без нагрузки, напряжение около 2,5 В. Ток двигателя протекает через датчик тока — резистор R1. Падения напряжения на этом резисторе в отсутствие механической нагрузки двигателя недостаточно для открывания транзистора VT1. С увеличением нагрузки (началом сверления) ток двигателя растет. Как только напряжение на резисторе R1 достигает приблизительно 0,6 В, транзистор VT1 открывается. Вместе с ним открывается и транзистор VT2, подключая двигатель к выходу выпрямителя. Разделительный диод VD6 отключает от двигателя выход стабилизатора напряжения. Для ограничения падения напряжения на датчике тока параллельно ему включен в прямом направлении диод VD5. Конденсатор СЗ необходим для небольшой задержки возврата в режим холостого хода по окончании сверления. Механическая нагрузка на сверло, необходимая для переключения режимов, зависит от номинала резистора R1. Устройство собрано на печатной плате, изображенной на рис. 2.

Его можно питать от источника как переменного, так и постоянного тока. В последнем случае при гарантированной правильной полярности питающего напряжения от выпрямительного моста VD1-VD4 можно отказаться. Стабилизатору DA1 и транзистору VT2 требуется теплоотвод. Если он общий для двух приборов, один из них или оба необходимо устанавливать через теплопроводящие изоляционные прокладки. В конструкции можно применить практически любые транзисторы соответствующей структуры с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее 35 В и с максимальным током коллектора не менее 100 мА (для VT1). Максимальный ток коллектора транзистора VT2, его мощность, а также прямой ток диодов VD1-VD5 должны быть не менее максимального тока применяемого двигателя. При необходимости напряжение на двигателе без нагрузки можно изменить, подбирая резистор R3. Его сопротивление можно рассчитать, исходя из равенства:
U=1,25(1+R3/R5)+0,0001•R3-UVD6,
где U — требуемое напряжение на двигателе, В; UVD6 — падение напряжения на диоде VD6. Сопротивление резистора R1 можно рассчитать по формуле:
R1=0,6•Ixx/2,
где Ixx — ток холостого хода применяемого двигателя, А. Окончательно резисторы R1 и R3, а при необходимости и конденсатор С2, подбирают по результатам пробного сверления.

Контроллер управления двигателем микродрели. CAVR.ru

Девайс реализован на МК PIC12F675,детали под проект не покупались, то что было в ящике то и использовалось.
Плюсы — плавный разгон для того чтобы при развороте двигателя сверло не соскакивало, ограничение тока,чтобы сверла не ломать,автонатройка и индикация режимов работы.

Ограничение: для корректной работы задатчика интенсивности (ступенчатое изменение Vref от мин->мах) необходимо ч.б. значение «Uref_LO» и «Uref_HI» находилось в одном диапазоне. Для настройки под свой двигатель необходимо изменить значения установок переключения скорости «Cmp_LO_HI», «Cmp_HI_LO» и максимального тока двигателя «MTO_SP», значения задаются из расчета I[мА]/10 (напр I=350мА => конст = 35).

Примечание: схема боится КЗ в нагрузке! Т.к. защита от мах тока двигателя медленная.

Автоподстройка реализована так:
цикл автоподстройки запускается нажатием на кнопку и включением питания контроллера, далее кнопка не опрашивается и на нее была назначена функция останова двигателя — для замены сверла к примеру. (Во время останова кнопкой — мигает зелёный светодиод,индицируя данный режим.Повторное нажатие кнопки запускает двигатель.)
двигатель запускается на max скорости измеряется ток

10c далее двигатель переключается на min скорость так же проходит цикл измерения далее высчитываются средние значения токов. Далее эти значения увеличиваются на %(к сожалению подбираемый экспериментально) и это значение принимается за уставки по которым переключаются скорости.
Тумблер служит для принудительного переключения на высокие обороты.
двигатель с током в 50мА будет работать плохо т.к. падение на шунте 0,5ом практически никакое. Для него потребуется увеличить шунт или использовать доп устилитель. ДПМ-25 нормально запустился с шунтом в 1 Ом.

Было сделано и запущено в работу несколько контроллеров друзьям под разные движки,также повторяли проект и другие радиолюбители,которым он понравился.

Плата разводилась под корпус Z-5,хотя некоторые ребята разводили платы под имеющиеся в хозяйстве корпуса.
Например, такой вариант (1):

Автоматический регулятор оборотов микродрели от Александъра Савова

Самая приятная часть работы, и трудная, это сверление печатной платы. Я собираю что-то новое и необходимо сверлить все это дело.
Очень часто приходится класть дрель на стол, пока что-то обдумываешь или тебя отвлекает супруга, а если на столе ещё и творческий беспорядок, то микродрели очень сложно найти место. Из-за вибрации во включенном состоянии она может слететь со стола.

Тут возникла идея собрать стабилизатор с регулировкой частоты вращения.
Нашел хорошую подборку схем на Радиокоте: статья «Ковырялочка для п/плат». Автор МП42Б

Содержание / Contents

• 1 Идея и схема
  • 1.1 Небольшое расследование Датагора
• 2 Детали
• 3 Налаживание
• 4 Печатная плата в Sprint Layout

↑ Идея и схема

А вот и схема такого автоматического регулятора оборотов. Её автор Александър Савов из Болгарии.

↑ Небольшое расследование Датагора

↑ Детали

БП должен иметь запас по току, на напряжение 12 В. Регулятор работоспособен при напряжении 12-30 В, но свыше 14В придется заменить конденсаторы на соответствующие по напряжению.

↑ Налаживание

Готовое устройство после сборки начинает работать сразу. Резистором P1 выставляем требуемую частоту вращения на холостом ходу. Резистор P2 служит для установки чувствительности к нагрузке, им выбираем нужный момент увеличения оборотов. Если увеличить емкость конденсатора C4, то увеличится время задержки высоких оборотов или если двигатель работает рывками. Я увеличил емкость до 47uF.

Двигатель для устройства не критичен. Только необходимо чтобы он был в хорошем состоянии.
Я долго мучился, уже подумал, что у схемы был глюк, что она непонятно как регулирует обороты, или уменьшает обороты во время сверления.
Но разобрал двигатель, прочистил коллектор, подточил графитовые щетки, смазал подшипники, собрал.
Установил искрогасящие конденсаторы. Схема заработала прекрасно.
Теперь не нужен неудобный выключатель на корпусе микродрели.

↑ Печатная плата в Sprint Layout

Разводка уважаемого МП42Б, вытащена из общего файла его статьи, упомянутой в начале.

02.05.2019 по просьбе камрадов на плате подписал детали и немного навёл красоты Игорь Котов.
Архив обновлён.
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Радиолюбитель

Последние комментарии

• Pit на Компьютер – осциллограф, генератор, анализатор спектра
• Владислав на Новогодние схемы
• Алек на Светодиодный ночник
• Владимир на Программа “Компьютер – осциллограф”
• ДЕМЬЯН на Регулируемый блок питания 0-12 В на транзисторах

Радиодетали – почтой

Регулятор оборотов микродрели

Регулятор оборотов микродрели

Схемы и конструкции регуляторов оборотов для микродрели радиолюбителя

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ Радиолюбитель “

В этой статье мы рассмотрим радиолюбительскую схему облегчающую работу с микродрелью – регулятор оборотов микродрели. Схема проста по исполнению и доступна начинающим радиолюбителям.

Со сверлением отверстий в печатных платах сталкивается практически каждый радиолюбитель. Для этого применяют микродрель из электродвигателя постоянного тока с цанговым зажимом для сверл. Предлагаемый узел управления двигателем микродрели прост, не содержит дефицитных деталей и доступен для повторения начинающему радиолюбителю.

В исходном состоянии, после подачи напряжения питания, сверло вращается с минимальной частотой – 100 оборотов в минуту. В таком режиме дрель не перегревается и в тоже время довольно просто попасть в центр. При нажатии на сверло дрель быстро набирает обороты до номинальной частоты вращения, начинается сверление. По его завершению, когда сопротивление материалы платы падает, обороты автоматически уменьшаются до “холостых”.

Схема управления содержит выпрямитель на диодах VD1-VD4, сглаживающих конденсаторах С1 и С3 и два канала управления дрелью. Первый выполнен на интегральном стабилизаторе DA1, второй на транзисторах VT1, VT2. Назначение первого – поддерживать на нагрузке около 2,5 вольт. Ток двигателя протекает через датчик тока на резисторе R1. Падения напряжения на этом резисторе в отсутствии механической нагрузки двигателя недостаточно для открывания транзистора VT1. С началом сверления ток двигателя растет. Как только напряжение на резисторе R1 достигнет приблизительно 0,6 В, транзистор VT1 и вместе с ним VT2 открываются, подключая двигатель к выпрямителю. Для ограничения напряжения падения на датчике тока применен диод VD5. Конденсатор С2 служит для небольшой задержки перехода на “холостой” режим. Стабилизатору DA1 и транзистору VT2 требуются теплоотводы.

Детали. В конструкции можно применить практически любые аналогичные транзисторы с допустимым напряжение коллектор-эмиттер не менее 35 В и с током коллектора для VT1 не менее 100 мА.

Настройка. Напряжение на двигателе без нагрузки можно изменить резистором R3. Его сопротивление можно рассчитать по формуле:

U=1,25(1+R3/R5)+0,0001*R3-Uvd6, где U- требуемое напряжение на двигателе а Uvd6 – падение напряжение на диоде.

Сопротивление резистора R1 можно рассчитать по формуле:

R1=0,6*Ixx/2, где Ixx – ток холостого хода.

Советуем прочитать:
1. Регуляторы мощности для паяльника

Регулятор оборотов микродрели на PIC-контроллере

Здравствуйте уважаемые посетители. Хочу предложить вашему вниманию полезную схемку регулятора оборотов двигателя постоянного тока, в частности двигателя электродрели. Схема устройства показана на рисунке 1. В принципе это приставка к блоку питания для работы с дрелью

Регулировка оборотов электродвигателей в настоящее время достигается не изменением питающего напряжения, а подачей на электромотор импульсов напряжения, разной длительности. Для этих целей и служат, ставшие в последнее время очень популярными — ШИМ (широтно-импульсные модуляторы) регуляторы. В данной схеме режим широтно-импульсного регулирования обеспечивается микроконтроллером с соответствующей программой. Для управления скоростью вращения двигателя служат две кнопки SB1 и SB2, «Увеличение» и «Уменьшение» соответственно. Изменять скорость вращения двигателя дрели можно только при нажатой кнопке «Пуск». Длительность импульса при этом изменяется, в процентном отношении к периоду, от 30% до 100%. Длительность импульса в 100%, это уже постоянный ток.

В качестве стабилизатора напряжения питания микроконтроллера PIC16F628A, выбрана микросхема трехвыводного стабилизатора КР1158ЕН5В или Г, имеющая маленькое падение напряжение «вход-выход», которое равно всего 0,6В. Максимальное входное напряжение этой микросхемы — 30В. Все это позволяет использовать двигатели с напряжением питания от 6В до 27В. При использовании вами двигателя на большое напряжение, для данного случая, лучше пересчитайте номинал резистора R3 по формуле 1, возможно будет греться стабилитрон VD1. В качестве силового ключа применен составной транзистор КТ829А, способный выдерживать ток коллектора до 8А при напряжении насыщения – 2В. Имейте ввиду, что например, при токе потребления двигателем пяти ампер и падении напряжения на участке коллектор – эмиттер ключевого транзистора — два вольта, у вас на этом транзисторе выделится мощность в виде тепла, равная 5В • 2А = 10Вт. Для десяти ватт уже нужен радиатор, обеспечивающий отвод этого тепла от коллектора транзистора.

Кнопку «Пуск» установлена на дрели, эта кнопка непрерывного действия т.е. двигатель работает тогда, когда кнопка нажата. Схема собрана на печатной плате размерами 61 х 52мм. Скачать рисунок печатной платы, схему и файл прошивки можно здесь

Управление бесколлекторным двигателем постоянного тока

Автор: AntonChip. Дата публикации: 30 октября 2015 .

Как известно в коллекторных двигателях постоянного тока коммутация обмоток в нужный момент времени осуществляется с помощью коллекторного узла(якоря). В беcколлекторных двигателях коммутацией управляет электроника. Для определения момента коммутации контроллер может использовать или датчики положения(Датчики Холла) или обратную ЭДС, генерируемую неподключенными обмотками. Датчики положения наиболее часто используются в низкооборотистых(тяговых) двигателях, где пусковой момент существенно варьируется или где требуется его высокое значение, а также где двигатель используется для позиционирования. Управление бесколлекторными двигателями без датчиков используется в тех случаях, когда пусковой момент существенно не изменяется и когда отсутствует необходимость в управлении позиционированием, как, например, в вентиляторах.

На каждой ступени коммутации, обмотка одной фазы подключается к положительному напряжению питания, другая — к отрицательному, а третья — остается неподключенной. Обратная ЭДС неподключенной фазы в результате пересекает ноль при пересечении среднего значения положительного и отрицательного напряжений. Пересечение ноля возникает всегда в центре между двумя коммутациями. На постоянной скорости или медленно изменяющейся скорости период времени от одной коммутации до пересечения нуля и время от пересечения нуля до следующей коммутации равны. Это используется в качестве основы в данной реализации устройства управления без использования датчиков.

Для определения сигналов обратной ЭДС будем использовать метод виртуальной средней точки, для этого меряем напряжение на свободной фазе и сравниваем его со средней точкой. При использовании АЦП требуется некоторое время для преобразования, что снижает производительность, поэтому логичнее использовать аналоговые компараторы, нам ведь не нужно знать точное значение АЦП этого сигнала. Компаратор может генерировать прерывание в момент перехода напряжения через среднюю точку, а также выдавать логический сигнал своего состояния, что нам и будет нужно.

Три ШИМ-канала, OC1A, OC2 и OC1B, управляют верхними ключами(P-канальные MOSFET) мостовой схемы. Это дает возможность управления электрическим током с помощью аппаратных возможностей генерации ШИМ-сигналов при минимальном использовании программных ресурсов. В этом случае управление скоростью выполняется за счет изменения скважности ШИМ-сигнала.

Нижние ключи управляются логическими сигналами, и в нужный момент N-канальные MOSFET подключают обмотку к минусу питания или к линии обратной ЭДС. Ниже представлены таблицы состояний сигналов подаваемых на верхние и нижние ключи, с направлением вращения по часовой и против часовой стрелки.

Биты конфигурации микроконтроллера

Код программы с подробными комментариями:

Контроллер управления двигателем микродрели. CAVR.ru

• ШДК
• Статьи
  • Схемы
    • Arduino
    • Управление шаговыми двигателями
    • Металлоискатели
    • разное
    • для Авто
    • разное на микроконтроллерах
    • всё на таймере NE555
    • Конструктор схем
    • Осциллографы
    • Измерительная аппаратура
    • Роботы
    • Световые эффекты,управление светом
    • Термостат
    • Инверторы и преобразователи
    • Защиты от перепадов напряжения
    • Паяльные станции
    • Аудио
    • Дозиметры
    • Часы
    • Выключатели, переключатели,ИК,РФ
    • Таймеры
    • КУБ светодиодный
  • Программаторы
    • PIC microchip
    • AVR ATmega и ATtiny
    • Общее
  • Электрические двигатели
    • машины постоянного тока
    • машины переменного тока
  • Генераторы
    • генератора независимого возбуждения
    • синхронный генератор
  • Авто-инжектор
    • Элементы ЭСУД, описание
  • Законы электротехники
    • Основные законы из ТОЭ и др.
  • Конкурсные работы 2015
  • Конкурсные работы 2014
  • Конкурсный работы 2013
  • Конкурсные работы 2012
• Скачать
  • Программирование
  • Электрические расчеты
  • Электрические программы
  • Справочник
  • Книги по релейной защите
  • Авто
  • Библиотека электромонтера
  • Журналы
    • Everyday Practical Electronics
    • Радио
    • Радиоаматор
    • Радиолюбитель
    • Радиоконструктор
    • Схемотехника
    • Радио Хобби
    • Радиомир
    • Ремонт и сервис
    • Электрик
    • Elektor Electronics
  • Разное
    • Книги, разные
    • Программы,разные
• Ссылки
  • Сайты связанные с электричеством
  • Авто сайты
• Видео
  • Самоделки
  • Обучение Arduino
  • дуга,разряд,пожар.
  • Обучающие видео ролики
  • P-CAD Schematic
  • РОБОТЫ
  • Техническое обслуживание компьютера
  • Изготовление печатных плат
• Проекты
  • Заказать прошивку
  • Регистрация программистов
  • С миру по байту
• Информация
  • О сайте
  • Реклама
  • Добавить статью
  • Обратная связь
  • Обмен банерами
• Электроника из Китая
• В помощь студенту
  • Электрические машины
  • Эксплуатация релейной защиты

Регулятор оборотов микродрели на PIC-контроллере
ПОТАПЧУК,
г.Ровно, Украина. E-mail: mapic@mail.ru

В радиолюбительской практике одним из самых важных инструментов является дрель. В качестве миниатюрных электродрелей для сверления плат часто используются двигатели постоянного тока с приделанным микровыключателем на рукоятке. Питание на такую микроэлектродрель подается от внешнего блока питания. В большинстве случаев обороты электромотора не регулируются, а чтобы «сверлилка» лучше работала, на нее подается завышенное напряжение питания. Это приводит к преждевременному выходу со строя электромотора. Еще одним слабым звеном устройства является кнопка включения. Это и не удивительно, если учесть, что пусковой ток электромотора может достигать 3 А и более.

Эти недостатки побудили разработать регулятор оборотов на современном микроконтроллере ф.Microchip PIC16F627/628. Важной особенностью данной модели микроконтроллера является наличие внутреннего двухскоростного RC-генератора. Используя эту особенность, в процессе выполнения программы можно переключать тактовую частоту микроконтроллера с 4 МГц на 32 кГц и наоборот. Данная микросхема содержит также встроенный широтно-импульсный модулятор (ШИМ), что позволяет реализовать весь диапазон регулировки оборотов. Коэффициент заполнения импульсов (величина, обратная скважности) меняется от 0 до 1. Это позволяет построить очень эргономичное устройство практически на одной микросхеме с минимальным количеством внешних компонентов.

Сообщества › Электронные Поделки › Блог › Моя микродрель и автоматический регулятор оборотов.

Доброго времени суток всем читающим этот пост!
Пролог. Я понимаю, что большинство участников сего сообщества — матерые «электронные» волки, но вдруг кому-то мой пост, все же, будет полезен…
С недавних пор немного увлекся радиоэлектроникой, не в последнюю очередь из-за появления автомобиля. Изготовив пару печатных плат для контроля заряда АКБ(раз, два), я понял, что больше не хочу сверлить миллиметровые отверстия шуруповертом. И принялся изучать матчасть по теме микродрелей для печатных плат. Перечитал кучу форумов, пересмотрел гигабайты видео и полез в закрома. А в закромах был найден блок питания от отслужившего верой и правдой с десяток лет струйного принтера(24В/1А) и два моторчика из него же с маркировкой QK1-0889. Как ни искал, но точного даташита на этот моторчик я так и не нашел. Но крутится он от данного б/п очень даже шустро. Померял вал(2,3 мм) и заказал на AliExpress цанговый патрон с набором цанг. Пока набор был в пути я продолжал постигать тонкости сверления печатных плат. И вот, наткнулся на автоматический регулятор оборотов. Скажу сразу, что регуляторов для микродрелей существует великое множество. Я решил идти от простого к сложному.

Так вот самый простой регулятор, как у меня, состоит всего лишь из:
резисторы — 4шт.(3 постоянных, 1 подстроечный)
транзисторы — 2шт.
конденсатор-1 шт.
И размещается на платке размером, примерно, 30*30 мм.
Кое-какие детали пришлось заменить. Конденсатора на 220мкФ оказалось мало-мотор работал рывками, взял на 1000 мкФ. Вместо КТ817 взял КТ819, уж какой был под рукой. Подстроечник на 4,7к, что тоже не критично. R1 нашел на 9,1 Ома. Вообще R1 подбирается под кадждый двигатель индивидуально.

Принцип работы схемы простой: при включении дрель работает на небольших оборотах, позволяя точно «прицелиться» и подвести сверло в нужное место, при нажиме и увеличении тока в обмотке двигателя, выходной транзистор открывается и дрель раскручивается до полных оборотов. Когда отверстие просверлено и нагрузка на сверло падает, обороты снова опускаются до минимальных(задаются подстроечным резистором). Чем больше емкость электролитического конденсатора, тем более инертным стает мотор, но зато работает стабильнее, без рывков и подергиваний.
К моменту прибытия патрона я уже сделал печатную плату и протестировал ее с моторчиком. Результатом остался доволен. После окончательной сборки дрели радости не было предела! Теперь сверлить отверстия — одно удовольствие!

Следующим шагом, думаю, будет сверлильный станок. С ШИМ — контроллером, поддерживающим обороты, подсветкой и применение твердосплавных сверл из карбида вольфрама. Но это уже совсем другая история!(с)
На последок небольшое видео с демонстрацией работы регулятора, без сверла. И снимать не удобно, и сверлить, пока, нечего.

Всем спасибо за внимание, удачи на дорогах и по жизни!

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

• Вычислительная техника
  • Микроконтроллеры микропроцессоры
  • ПЛИС
  • Мини-ПК
• Силовая электроника
• Датчики
• Интерфейсы
• Теория
  • Программирование
  • ТАУ и ЦОС
• Перспективные технологии
  • 3D печать
  • Робототехника
  • Искусственный интеллект
  • Криптовалюты

Чтение RSS

Как управлять двигателем постоянного тока с помощью микроконтроллера AVR ATmega

Двигатели постоянного тока являются наиболее широко используемыми электродвигателями. Эти моторы можно найти практически везде, от небольших проектов до продвинутой робототехники.

Сегодня мы научимся управлять двигателем постоянного тока с помощью микроконтроллера AVR Atmega16. Но прежде чем идти дальше, давайте узнаем больше о двигателе постоянного тока.

Двигатель постоянного тока – это устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую. В частности, двигатель постоянного тока использует постоянный ток для преобразования электрической энергии в механическую энергию. Основным принципом двигателя является взаимодействие между магнитным полем и током для создания силы внутри двигателя, которая помогает двигателю вращаться. Поэтому, когда электрический ток проходит через катушку в магнитном поле, генерируется магнитная сила, которая создает крутящий момент, приводящий к движению двигателя. Направление двигателя контролируется путем изменения направления тока. Также его скорость можно варьировать, изменяя подаваемое напряжение. Поскольку микроконтроллеры имеют выводы ШИМ, это можно использовать для управления скоростью двигателя.

В этом проекте работа двигателя постоянного тока будет продемонстрирована с помощью микроконтроллера Atmega16. Драйвер двигателя L293D будет использоваться для изменения направления тока и направления движения. Драйвер двигателя L293D использует конфигурацию цепи H-мост, которая выводит необходимый ток на двигатель. Две кнопки используются для выбора направления двигателя. Одна кнопка используется для выбора вращения по часовой стрелке, а другая – для выбора режима против часовой стрелки.

Схема подключения микроконтроллера ATmega, драйвера L293D и двигателя постоянного тока следующая.

Теперь перейдем к программированию микроконтроллера. В данном случае Atmega16 программировался с использованием USBASP и Atmel Studio7.0.

Двигатель постоянного тока подключается через драйвер двигателя L293D. Двигатель постоянного тока будет вращаться в двух направлениях при нажатии соответствующей кнопки. Одна кнопка будет использоваться для вращения двигателя постоянного тока в направлении по часовой стрелке, а другая кнопка будет использоваться для вращения двигателя постоянного тока в направлении против часовой стрелки. В данном случае у нас используются две библиотеки io.h и delay.h.

Полный код программы приводится далее, просто загрузите программу в Atmega16 и используйте две кнопки для вращения двигателя постоянного тока по часовой стрелке и против часовой стрелки.

При желании вы можете подключить контакты двигателя к любому контакту GPIO в зависимости от используемых GPIO. Также важно использовать драйвер двигателя для снижения нагрузки на микроконтроллер, так как микроконтроллеры не способны обеспечить необходимый ток для работы двигателей постоянного тока.

Контроллер BLDC

В целях приближения к построению квадрокоптера с прошлого года ковыряю тему бездатчикового управления бесколлекторными синхронными двигателями. По первым попыткам похоже, что это будет продолжаться до следующего года если не надоест.

Надо бы рассказать, что такое BLDC, чем отличается от PMSM, но я этого делать не буду, название тут ни о чем не говорит, некоторые аппноты утверждают, что последний имеет Sinusouidal Back-EMF вместо Trapezoidal у первого и управляется более эффективно с помощью FOC тогда как для BLDC и метод шести шагов дает хорошую эффективность.

Inrunner и Outrunner думаю все понятно, что такое, ротор внутри статора и ротор вокруг статора, второе дает больший момент при тех же размерах и массе.

Количество полюсов статора и магнитов ротора, связь между электрической скоростью и механической, способы наматывания и соединения проводов.

Это все не слишком важно, с электрической стороны все варианты одинаковы. Хорошо объяснено во множестве аппнотов и на rcgroups, человека с avrfreaks заспамили вопросами и он недавно ответил вот этим.
www.youtube.com/watch?v=4XXB_7kJwbI&context=C32e523cADOEgsToPDskIcc1eAUm5ZgHCW-3sn75GC

Статьи здесь, как перематывать и переклеивать магниты на моторы от cdrom.
www.southernsoaringclub.org.za/

Аппнотов так много, что проще самому найти, самый известный похоже AVR444, где предлагают использовать ADC синхронизированный с PWM.

Схемы управления рассматриваются в том видео. Хотя схема всегда одна, шесть транзисторов, более интересны схемы ШИМ-ления ими, это может влиять на измрение Back-EMF, простой способ ШИМ-ить три верхних или три нижных транзистора. Шести-шаговый цикл тоже везде расписан, две обмотки работают третья свободна, что позволяет измерять ЭДС (EMF) в ней и определять положение ротора.

Управление начинается с либо выравнивания (align) либо определения каким-то образом положения ротора, повторю, что буду говорить только о бездатчиковых вариантах, на rcgroups в крупной и большой теме про BLDC предлагался способ
связанный с измерением `inductive kick`, как и что не знаю, ниже будет ссылка, мне пока хватает простого выравнивания, суть его в том, что на двигатель подается одна из шести фаз на некоторое достаточно длительное время, за которое ротор успевает повернутся и стабилизироваться в известном положении, что позволяет далее начать вращение в нужную сторону.

Следующий шаг разгон (ramp up) без обратной связи (open loop), может быть достаточно одного переключения, может несколько десятков, зависит от мотора и его нагрузки. Здесь увеличивается частота переключения. Примерные числа, конечная скорость 300 RPM и 5% duty cycle.

Ну и целевой замкнутый (closed-loop) режим это подстройка частоты переключения под поведение двигателя, а управление моментом/скоростью производится изменением скважности ШИМ.

Одна из простых для AVR схем измерения Back-EMF. Точнее определения перехода через ноль (Zero Crossing), используется виртуальный ноль, точка соединения сигналов с трех фаз, как замена настоящей точки соединения обмоток, и компараторы для ловли момента ZC.
www.rcgroups.com/forums/attachment.php?attachmentid=1634110

Похоже такая схема пошла вот от сюда и сейчас всякие ESC от HobbyKing используют эту схему и этот код.
http://home.versanet.de/

У меня однако подобным образом получалось детектить только какой-то шум. Но проблема не в методе.

Другой способ это прямое измерение без виртуальной нулевой точки и работа синхронно с PWM, хорошо объяснено вот здесь.
scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-09152003-171904/unrestricted/T.pdf

Можно использовать и компаратор и АЦП, но т.к. выборки делаются синхронно с ШИМ а это редко, то компаратор не даст нужной точности, значения АЦП можно интерполировать и вычислить точное время ZC. Основное преимущество, отсутствие шумов от ШИМ, измерение происходит когда транзисторы открыты PWM ON или когда верхний закрыт PWM OFF. Комплементарный вариант называют active freewheeling когда речь идет об эффективности, это уменьшает потери во время PWM OFF при прохождении тока через диод нижнего транзистора.

Один раз по такой синхронной схеме удалось получить, что-то похожее на нормальный BEMF сигнал.

Но небольшое изменение схемы старта, больше/меньше скважность ШИМ или частота переключений, способ её наращивания, и получается мусор, ротор не синхронизирован с полем статора, хотя вращается при этом хорошо, или выглядит, что хорошо. Следующая картинка немного более зашумлена, но проблема не в этом, наклон не в ту сторону и нет почти-линейного изменения напряжения как должно быть.

А прямо сейчас получается ещё хуже чем на последней картинке, пока нет смысла показывать cвой код, схему, плату и детально рассказывать метод.

Может кто-то знает причины подобных проблем со стартом.

Только начал читать, но кажется это лучшее, что я видел по теме bld.

Подключение сервомотора (серводвигателя) к микроконтроллеру AVR ATmega16

Сервомоторы (от англ. Servo Motor), которые еще называют следящими электродвигателями или серводвигателями, широко применяются в тех областях, в которых необходим точный контроль, таких как роботы, автоматизированное оборудование, роботизированные руки и т.п. Тем не менее рамки применения сервомоторов не ограничиваются только перечисленными областями – они могут быть использованы и во многих других приложениях.

В этом проекте мы будет подключать сервомотор к микроконтроллеру ATmega16 (семейство AVR) используя программную среду Atmel Studio 7.0. Сервомотор работает от напряжения 4.8-6В. Мы можем контролировать (управлять) угол поворота и направление вращения сервомотора с использованием сигналов ШИМ (широтно-импульсной модуляции, в англ. – PWM). Необходимо отметить, что сервомоторы не могут поворачиваться на полные 360 градусов, они не используются там, где требуется непрерывное вращение двигателя. Обычно угол поворота для них лежит в пределах 0-180 градусов или от (-90) до (+90) градусов.

Общие принципы работы серводвигателей (сервомоторов)

Серводвигатели включают в свой состав небольшой двигатель постоянного тока, редуктор и схему управления, содержащую переменный резистор, дающий возможность установить выходной вал серводвигателя под определенным углом. Поэтому серводвигатели очень удобны для проектов, где требуется осуществлять весьма быстрое и относительно точное перемещение какого-либо рабочего органа.

Типы серводвигателей

Серводвигатели часто используются в радиоуправляемых моделях автомобилей для поворота рулевых колес или в моделях радиоуправляемых самолетов – для поворота управляющих поверхностей (рулей). На следующем рисунке показаны два серводвигателя разных размеров.

Серводвигатель справа представляет собой так называемый стандартный серводвигатель. Это наиболее распространенный тип серводвигателя. Такие серводвигатели достаточно часто имеют одинаковые размеры и монтажные расстояния между отверстиями. Намного меньший (и более легкий) серводвигатель слева предназначен для летательных аппаратов. Эти серводвигатели называются сервоприводами 9g .

Сервоприводы с более высоким качеством исполнения и более высоким крутящим моментом имеют редуктор с шестернями из металла, а не из нейлона. Большинство серводвигателей работают на номинальном напряжении питания около 5 В при допустимом диапазоне питающих напряжений от 4 до 7 В. Подключение любительских сервоприводов обычно осуществляется через провода, заканчивающиеся 3-контактным разъемом: питание +, питание — и управляющий сигнал.

Большие и иногда весьма мощные серводвигатели также доступны для использования, но они не так стандартизированы, как любительские маломощные сервомашинки.

Устройство сервопривода

Сервопривод (см. рисунок) состоит из электродвигателя, постоянного тока, приводящего в действие редуктор, уменьшающий скорость вращения двигателя и, в то же время увеличивающий крутящий момент на валу. Для контроля положения выходного вала он соединен с датчиком положения (как правило, это переменный резистор). Для управления мощностью и направлением, в котором поворачивается двигатель сервопривода, схема управления использует входной сигнал от датчика положения в сочетании с сигналом управления, задающим требуемое положение.

Блок управления, получив через сигнал управления величину желаемого положения вала, вычитает из него величину действительного его положения и вырабатывает «сигнал ошибки», который может быть положительным или отрицательным. Этот «сигнал ошибки» подается на питание двигателя, заставляя его изменить положение вала в нужном направлении. Чем больше разница между желаемым и действительным положением выходного вала, тем быстрее двигатель будет поворачиваться к желаемой позиции. Чем ближе к нулю становится значение ошибки (рассогласования), тем меньше становится питание двигателя.

Управление серводвигателем

Управляющий сигнал на серводвигатель — это не напряжение, как можно было бы ожидать, а сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Этот сигнал является стандартным для всех любительских сервомашинок и выглядит так, как показано на следующем рисунке.

Серводвигатель ожидает прихода импульса управления каждые 20 мс. Импульс длительностью 1,5 мс установит серводвигатель в центральное положение, соответствующее повороту выходного вала на 90°. Более короткие импульсы в 1,0 мс установят выходной вал в начальное положение — 0°, а импульсы в 2,0 мс — крайнее положение — 180°. В реальности этот диапазон может быть немного меньше, чем полные 180°, без укорочения импульсов на одном конце и удлинения на другом. Не редкость и ситуация, когда для 0° нужен импульс 0,5 мс, а для 180° — 2,5 мс.

Назначение контактов сервомотора

Представлено на следующем рисунке. Я думаю, здесь все просто и понятно.

1. Red (красный) = Положительное напряжение питания (от 4.8V до 6V)
2. Brown (коричневый) = Ground (земля)
3. Orange (оранжевый) = Control Signal – управляющий сигнал (PWM Pin – контакт ШИМ)

Необходимые компоненты

1. Микроконтроллер ATmega16 (купить на AliExpress).
2. Программатор AVR-ISP (купить на AliExpress), USBASP (купить на AliExpress) или другой подобный.
3. Микро сервомотор SG90 Tower Pro (купить на AliExpress).
4. Кварцевый резонатор 16 МГц (купить на AliExpress).
5. Конденсатор 100 нФ (2 шт.) (купить на AliExpress).
6. Конденсатор 22 пФ (2 шт.) (купить на AliExpress).
7. Кнопка.
8. Светодиод (купить на AliExpress).
9. Макетная плата.
10. Навесные проводники.
11. Источник питания с напряжением 5 Вольт.

Работа схемы

Соедините все компоненты как показано на следующем рисунке.

У микроконтроллера Atmega16 четыре контакта ШИМ, мы можем использовать любой из них. В этом проекте мы будем использовать контакт PD5 (OC1A) – мы его будем напрямую соединять с оранжевым проводом сервомотора. Светодиод будет использоваться для индикации питания. Также необходимо соединить одну кнопку с контактом сброса (Reset) микроконтроллера чтобы иметь возможность осуществлять его сброс в любое время. Соедините Atmega16 с кварцевым генератором. Вся наша конструкция будет работать от напряжения 5В.

Полностью собранная схема будет выглядеть следующим образом (под бумажкой — серводвигатель):

Управление сервомотором с использованием AVR ATmega16

Подобно шаговому двигателю, серводвигатель не нуждается ни в каком внешнем драйвере, например, ULN2003 или L293D. Для управления им нужен всего лишь сигнал ШИМ модуляции, который легко сформировать с помощью микроконтроллера семейства AVR. Вращающий момент используемого в нашем проекте серводвигателя составляет 2.5 кг/см, поэтому если вам нужен больший вращающий момент, то вам необходимо будет использовать другой серводвигатель.

В общих принципах работы сервомоторов мы уже выяснили что сервомотор ожидает прихода импульса каждые 20 мс, а от длительности положительного импульса будет зависеть угол поворота сервомотора.

Чтобы генерировать нужные нам импульсы мы будем использовать Таймер 1 микроконтроллера Atmega16. Микроконтроллер способен работать на частоте 16 МГц, но мы будем использовать частоту 1 МГц поскольку в нашем проекте нам ее вполне хватит для того чтобы микроконтроллер справился с возложенными на него функциями. Предделитель установим в 1, то есть получим шкалу 1 МГц/1 = 1 МГц. Таймер 1 будем использовать в режиме быстрой ШИМ (то есть Fast PWM Mode), то есть в режиме 14 (Mode 14). Вы можете использовать различные режимы таймера чтобы генерировать нужную вам последовательность импульсов. Более подробную информацию об этом вы можете найти в Atmega16 Official Datasheet.

Чтобы использовать Таймер 1 в режиме быстрой ШИМ нам необходимо будет верхнее значение (TOP value) регистра ICR1 (Input Capture Register1 – входной захватывающий регистр). Найти значение TOP можно по следующей формуле:

fpwm = fcpu / n x (1 + TOP)

Это выражение можно упростить до следующего:

TOP = (fcpu / (fpwm x n)) – 1

где N = коэффициент деления предделителя
fcpu = частота процессора
fpwm = частота следования импульсов на входе серводвигателя, которая равна 50 Гц

То есть мы должны подставить в приведенную формулу следующие значения переменных: N = 1, fcpu = 1MHz, fpwm = 50Hz.

Подставив все это, мы получим ICR1 = 1999.

Это значит, что для того чтобы достичь максимального уровня, т.е. 1800 (поворот оси сервомотора на 180 градусов), необходимо чтобы ICR1 = 1999.

Для частоты 16 МГц и коэффициенте деления предделителя равному 16, получим ICR1 = 4999.

Исходный код программы на языке С (Си) с пояснениями

Представленный здесь код программы для микроконтроллера Atmega16 предназначен для вращения сервомотора с 00 до 1800 и возвращения назад с 1800 до 00. Это перемещение будет осуществлено за ряд последовательных шагов — 0 – 45 – 90 – 135 – 180 – 135 – 90 – 45 – 0. Чтобы задействовать функции задержки в программе мы будем использовать внутреннюю библиотеку Atmel Studio под названием .