Enkel elektronisk hastighetsregulator (ESC) för oändlig rotationsservo: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Om du försöker presentera Electronic Speed Controller (ESC) nuförtiden måste du vara oförskämd eller djärv. Världen för billig elektronisk tillverkning är full av regulatorer med olika kvalitet med ett brett spektrum av funktioner. Ändå ber min vän mig att designa en regulator åt honom. Ingången var ganska enkel - vad kan jag göra för att kunna använda servomodifierad till oändlig rotation för drivgrävmaskin?

(detta finns också på min webbplats)

Steg 1: Intro

Jag antar att majoriteten av modellerna förstår att billig modellserver framgångsrikt kan konverteras till oändlig rotation. I praktiken betyder det bara att ta bort mekanisk propp och elektronisk trimmer för feedback. När du behåller standardelektroniken kan du styra servo i betydelsen rotation till en eller motsatt riktning, men i praktiken utan möjlighet att reglera rotationshastigheten. Men när du tar bort standardelektronik får vi likströmsmotor med inte så dålig växellåda. Denna motor arbetar med spänning ca 4V - 5V och strömförbrukning är cirka hundratals milliamper (låt oss säga mindre än 500mA). Dessa parametrar är avgörande särskilt för att vi kan använda gemensam spänning för mottagare och för drivenhet. Och som en bonus kan du se att det är parametrar som ligger mycket nära motorer för barnleksaker. Då kommer regulatorn att vara lämplig också för fall, vi skulle vilja uppgradera leksaken från original bang-bang-kontroll till mer modern proportionell kontroll.

Steg 2: Schematisk

Eftersom vi använde världen "billigt" några gånger; planen är att göra alla enheter billiga och enkla så mycket som möjligt. Vi arbetar med villkor att motor och regulator drivs från samma spänningskälla, inklusive mottagare. Vi antar att denna spänning kommer att vara inom intervallet acceptabelt för vanliga processorer (cca 4V - 5V). Då får vi inte lösa några komplicerade strömkretsar. För signalutvärdering kommer vi att använda vanlig processor PIC12F629. Jag håller med om att det numera är en gammaldags processor, men det är fortfarande billigt och lätt att köpa och det har tillräckligt med kringutrustning. Grundläggande del i vår design är integrerad H-bro (motorförare). Jag bestämde mig för att använda en riktigt billig L9110. Denna H-bro finns i olika versioner inklusive genomgående hål DIL 8, och även SMD SO-08. Priset på denna bro är extra positivt på toppen. När du köper enstycken i Kina kostar det mindre än $ 1 inklusive postavgift. På schemat kan vi bara hitta header för anslutning av programmerare (PICkit och dess kloner fungerar bra och de är billiga). Bredvid sidhuvudet har vi ovanliga motstånd R1 och R2. De är inte så viktiga förrän vi inte börjar använda slutstoppsbrytare. Om vi har dessa switchar på elektroniska bullriga platser kan vi begränsa påverkan av detta elektroniska brus genom att lägga till dessa motstånd. Vi går till "utökade funktioner" då. Jag blev informerad om att det fungerar bra, men det passar inte portalkran, eftersom barn som lämnar vagnramen träffar slutar tills det rivs av. Sedan återanvändes jag fria ingångar på programmeringshuvudet för att ansluta slutbrytare. Deras koppling finns också i scheman. Ja, det är möjligt att göra många förbättringar på scheman, men jag kommer att lämna det på fantasin om varje byggare.

Steg 3: PCB

Tryckt kretskort är ganska enkelt. Den är utformad som lite större. Det är för att det är lättare att lödda komponenter och även för bra kylning. PCB är utformad som en sida, med SMD-processor och H-bridge. Kretskortet innehåller två trådanslutningar. Alla brädor kan lödas på ovansidan (som är konstruerad). Sedan förblir undersidan helt platt och kan limas med hjälp av tejp på båda sidor någonstans i modellen. Jag använder några knep för detta alternativ. Trådanslutningar realiseras med isolerade trådar på komponentsidan. Kontaktdon och motstånd är också lödda på komponentsidan av kretskortet. Första tricket är att efter lödning "klippte jag ut" alla återstående ledningar med hjälp av sticksåg. Då är undersidan tillräckligt platt för användning av tejp på båda sidor. Eftersom kontakter när lödda ovansidan bara inte passar bra, är det andra tricket att "tappa" dem med superlim. Det är bara för bättre mekanisk stabilitet. Lim kan inte förstås som isolering.

Steg 4: Programvara

Förekomsten av PICkit -header ombord har mycket god anledning. Regulator har inga egna kontrollelement för konfiguration. Konfiguration jag gjort på en tid när programmet laddades. Hastighetskurvan lagras i processorns EEPROM -minne. Den lagras den första byte -medelgasreglaget i position 688µsek (max ned). Då betyder varje nästa steg 16 µsek. Sedan är mittläget (1500 µsek) byte med adressen 33 (hex). När vi väl pratar om regulator för bil, då betyder mittläget att motorn stannar. förflyttning av gasreglaget till en riktning innebär ökad rotationshastighet; att flytta gasreglaget till motsatt riktning innebär att rotationshastigheten också ökar, men med motsatt rotation. Varje byte betyder exakt hastighet för gasspjällspositionen. Hastighet 00 (hex - som används vid programmering) betyder att motorn stannar. hastighet 01 betyder mycket långsam rotation, hastighet 02 lite snabbare etc. Glöm inte att det är hex -tal, fortsätt sedan rad 08, 09, 0A, 0B,.. 0F och sluta med 10. När hastighetssteg 10 ges, är det är ingen reglering, men motorn är direkt ansluten till ström. Situationen för motsatt riktning är liknande, endast värde 80 läggs till. Sedan är raden så här: 80 (motorstopp), 81 (långsam), 82, … 88, 89, 8A, 8B, … 8F, 90 (max). Naturligtvis lagras vissa värden några gånger, det definierar optimal hastighetskurva. standardkurvan är linjär, men den kan enkelt ändras. samma enkla, som kan ändras position, där motorn stannar, när sändaren inte har bra trimmat mittläge. Beskriv hur hastighetskurvan för luftplan ska se ut är inte nödvändig, denna typ av motorer samt regulator är inte konstruerad för flygplan.

Steg 5: Slutsats

Programmet för processor är mycket enkelt. Det är bara modifiering av redan presenterade komponenter, då är det inte nödvändigt att spendera lång tid med beskrivning av funktionalitet.

Detta är ett mycket enkelt sätt, hur man löser regulator för liten motor till exempel från modifierad modell servo. Den är lämplig för enkla animerade modeller av byggmaskiner, tankar eller bara för uppgradering av bilar för barn. Regulator är mycket grundläggande och har inga speciella funktioner. Det är mer leksak för att animera andra leksaker. Enkel lösning på "pappa, gör mig fjärrstyrd bil som du har". Men det gör det bra och det gör redan få barn nöje.

Steg 6: Praview

Liten video.