विषयसूची:
- चरण 1: पीडब्लूएम क्या?
- चरण 2: गणित का थोड़ा सा… आवृत्ति
- चरण 3: थोड़ा सा गणित… पल्स
- चरण 4: गणित के साथ पर्याप्त! अब चलो खेलते हैं
- चरण 5: अंतिम लेकिन कम से कम नहीं … असली बात
वीडियो: 556 सर्वो ड्राइवर: 5 कदम (चित्रों के साथ)
2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22
सर्वो (आरसी सर्वो भी) छोटे, सस्ते, बड़े पैमाने पर उत्पादित सर्वोमोटर हैं जिनका उपयोग रेडियो नियंत्रण और छोटे पैमाने पर रोबोटिक्स के लिए किया जाता है। आसानी से नियंत्रित होने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं: आंतरिक पोटेंशियोमीटर की स्थिति की लगातार नियंत्रण डिवाइस (यानी, रेडियो नियंत्रण) से कमांड की स्थिति से तुलना की जाती है। कोई भी अंतर उचित दिशा में एक त्रुटि संकेत को जन्म देता है, जो इलेक्ट्रिक मोटर को आगे या पीछे चलाता है, और शाफ्ट को कमांड की स्थिति में ले जाता है। जब सर्वो इस स्थिति में पहुंचता है, तो त्रुटि संकेत कम हो जाता है और फिर शून्य हो जाता है, जिस बिंदु पर सर्वो चलना बंद कर देता है।
रेडियो नियंत्रण सर्वो एक मानक तीन-तार कनेक्शन के माध्यम से जुड़े हुए हैं: डीसी बिजली की आपूर्ति के लिए दो तार और नियंत्रण के लिए एक, पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) सिग्नल ले जाने के लिए। मानक वोल्टेज 4.8 वी डीसी है, हालांकि कुछ सर्वो पर 6 वी और 12 वी का भी उपयोग किया जाता है। नियंत्रण संकेत 50 हर्ट्ज फ्रेम दर के साथ एक डिजिटल पीडब्लूएम सिग्नल है। प्रत्येक 20 एमएस समय सीमा के भीतर, एक सक्रिय-उच्च डिजिटल पल्स स्थिति को नियंत्रित करता है। नाड़ी नाममात्र रूप से 1.0 एमएस से 2.0 एमएस तक होती है जिसमें 1.5 एमएस हमेशा सीमा का केंद्र होता है।
सर्वो को नियंत्रित करने के लिए आपको माइक्रोकंट्रोलर या कंप्यूटर की आवश्यकता नहीं है। सर्वो को आवश्यक दालें प्रदान करने के लिए आप आदरणीय 555 टाइमर आईसी का उपयोग कर सकते हैं।
नेट पर कई माइक्रोकंट्रोलर आधारित सर्किट उपलब्ध हैं। एकल ५५५ के आधार पर सर्वो का परीक्षण करने के लिए कुछ सर्किट भी उपलब्ध हैं, लेकिन मैं आवृत्ति के बिना सटीक समय चाहता था। फिर भी इसे सस्ता और निर्माण में आसान होना था।
चरण 1: पीडब्लूएम क्या?
जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, पल्स चौड़ाई मॉडुलन गति नियंत्रण मोटर को "ऑन-ऑफ" दालों की एक श्रृंखला के साथ चलाकर काम करता है और कर्तव्य चक्र को बदलता है, उस समय का अंश जब आउटपुट वोल्टेज "चालू" होता है, जब यह "बंद" होता है”, आवृत्ति स्थिर रखते हुए दालों की।
इस सर्किट के पीछे की अवधारणा यह है कि यह सर्वो को चलाने के लिए आउटपुट पीडब्लूएम (पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन) सिग्नल उत्पन्न करने के लिए दो टाइमर का उपयोग करता है।
पहला टाइमर एक अद्भुत मल्टीवीब्रेटर के रूप में कार्य करता है और यह "वाहक आवृत्ति", या दालों की आवृत्ति उत्पन्न करता है। भ्रमित करने वाला लगता है? खैर, जबकि आउटपुट की पल्स चौड़ाई अलग-अलग हो सकती है, हम चाहते हैं कि पहली पल्स की शुरुआत से दूसरी पल्स की शुरुआत तक का समय समान हो। यह पल्स घटनाओं की आवृत्ति है। और यहीं पर यह सर्किट अधिकांश एकल 555 सर्किटों की बदलती आवृत्ति पर काबू पाता है।
दूसरा टाइमर एक मोनोस्टेबल मल्टीवीब्रेटर के रूप में कार्य करता है। इसका मतलब है कि इसे स्वयं की एक नाड़ी उत्पन्न करने के लिए ट्रिगर करने की आवश्यकता है। जैसा कि ऊपर कहा गया है, पहला टाइमर दूसरे को एक निश्चित, उपयोगकर्ता निश्चित अंतराल पर ट्रिगर करेगा। हालांकि, दूसरे टाइमर में एक बाहरी पॉट होता है जिसका उपयोग आउटपुट पल्स चौड़ाई निर्धारित करने के लिए किया जाता है, या वास्तव में कर्तव्य चक्र निर्धारित करता है और बदले में सर्वो के घूर्णन को निर्धारित करता है। आइए योजनाबद्ध पर जाएं …
चरण 2: गणित का थोड़ा सा… आवृत्ति
सर्किट LM556 या NE556 का उपयोग करता है, जिसे दो 555 के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है। मैंने अभी 556 का उपयोग करने का निर्णय लिया है क्योंकि यह एक पैकेज में दोहरी 555 है। लेफ्ट टाइमर सर्किट, या फ़्रीक्वेंसी जनरेटर, एक अद्भुत मल्टीवीब्रेटर के रूप में स्थापित किया गया है। विचार यह है कि इसे लगभग 50 हर्ट्ज की वाहक आवृत्ति उत्पन्न करने के लिए प्राप्त किया जाए, जहां से दाहिने हाथ के टाइमर, या पल्स चौड़ाई जनरेटर द्वारा एक कर्तव्य चक्र जोड़ा जाएगा।
C1 R1, R4 (आवृत्ति सेट करने के लिए प्रयुक्त) और R2 के माध्यम से चार्ज करता है। इस दौरान उत्पादन ज्यादा होता है। फिर C1 R1 के माध्यम से डिस्चार्ज होता है, और आउटपुट कम होता है।
एफ = १.४४ / ((आर२+आर४ + २*आर१) *सी१)
F= 64Hz R1 = 0. के लिए
F= 33Hz R1 = 47k. के लिए
सरलीकृत सिम्युलेटेड सर्किट पर हालांकि R1 को छोड़ दिया जाता है, और आवृत्ति एक निश्चित 64 हर्ट्ज है।
बहुत ज़रूरी! हम चाहते हैं कि पल्स चौड़ाई जनरेटर की न्यूनतम पल्स चौड़ाई से आउटपुट कम हो।
चरण 3: थोड़ा सा गणित… पल्स
पल्स चौड़ाई जनरेटर, या दाहिने हाथ का टाइमर, मोनोस्टेबल मोड में स्थापित किया गया है। इसका मतलब है कि हर बार टाइमर चालू होने पर, यह आउटपुट पल्स देता है। नाड़ी का समय R3, R5, R6 और C3 द्वारा निर्धारित किया जाता है। पल्स चौड़ाई निर्धारित करने के लिए एक बाहरी पोटेंशियोमीटर (100k LIN POT) जुड़ा हुआ है, जो सर्वो पर रोटेशन और रोटेशन के विस्तार को निर्धारित करेगा। R5 और R6 का उपयोग सर्वो के लिए सबसे बाहरी स्थिति को बारीक करने के लिए किया जाता है, इसे बकबक करने से बचाते हैं। प्रयुक्त सूत्र इस प्रकार है:
t = 1.1 * (R3 + R5 + (R6 * POT)/(R6 + POT)) * C4
तो, न्यूनतम पल्स समय जब सभी चर प्रतिरोधों को शून्य पर सेट किया जाता है:
टी = १.१ * आर३ * सी४
टी = 0.36 एमएस
ध्यान दें कि यह न्यूनतम पल्स चौड़ाई समय ट्रिगर पल्स से अधिक लंबा है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पल्स चौड़ाई जनरेटर लगातार 0.36ms दालों को एक के बाद एक उत्पन्न नहीं करता है, लेकिन स्थिर + - 64 हर्ट्ज आवृत्ति पर।
जब पोटेंशियोमीटर को अधिकतम पर सेट किया जाता है, तो समय होता है
t = 1.1 * (R3 + R5 + (R6 * POT)/(R6 + POT)) * C4
टी = 13 एमएस
कर्तव्य चक्र = पल्स चौड़ाई/अंतराल।
तो 64Hz की आवृत्ति पर, नाड़ी अंतराल 15.6ms है। तो कर्तव्य चक्र 2% से 20% तक भिन्न होता है, केंद्र 10% होता है (याद रखें कि 1.5ms पल्स केंद्र की स्थिति है)।
स्पष्टता के लिए पोटेंशियोमीटर R5 और R6 को सिमुलेशन से हटा दिया गया है और इसे एक सिंगल रेसिस्टर और सिंगल पोटेंशियोमीटर से बदल दिया गया है।
चरण 4: गणित के साथ पर्याप्त! अब चलो खेलते हैं
आप यहां सिमुलेशन खेल सकते हैं: बस "सिमुलेट" बटन पर क्लिक करें, सिमुलेशन लोड होने तक प्रतीक्षा करें और फिर "सिमुलेशन शुरू करें" बटन पर क्लिक करें: वोल्टेज के स्थिर होने की प्रतीक्षा करें, फिर पोटेंशियोमीटर पर बाएं माउस बटन को क्लिक करके रखें। सर्वो को नियंत्रित करने के लिए माउस को खींचें और पोटेंशियोमीटर को घुमाएँ।
आप ऊपरी आस्टसीलस्कप पर पल्स की चौड़ाई बदलते हुए देख सकते हैं, जबकि पल्स की आवृत्ति दूसरे ऑसिलोस्कोप पर समान रहती है।
चरण 5: अंतिम लेकिन कम से कम नहीं … असली बात
यदि आप आगे जाना चाहते हैं और यहां सर्किट का निर्माण करना चाहते हैं तो आप योजनाबद्ध, पीसीबी लेआउट (यह एक तरफ पीसीबी है जिसे आप आसानी से घर पर बना सकते हैं), घटक लेआउट, तांबा लेआउट और भागों की सूची पा सकते हैं।
ट्रिमर के बारे में एक छोटी सी नोट:
- नीला ट्रिमर सिग्नल की आवृत्ति सेट करता है
- मध्य काला ट्रिमर निचली रोटेशन सीमा निर्धारित करता है
- शेष ब्लैक ट्रिमर ने ऊपरी रोटेशन सीमा निर्धारित की
एक विशेष सर्वो के लिए सर्किट को कैलिब्रेट करने के लिए उपयोगी एक त्वरित नोट:
- मुख्य पोटेंशियोमीटर को शून्य पर सेट करें
- मध्य काले ट्रिमर को तब तक समायोजित करें जब तक कि सर्वो बिना बकबक के निचली सीमा पर स्थिर रूप से सेट न हो जाए
- अब मुख्य पोटेंशियोमीटर को अधिकतम पर सेट करें
- शेष काले ट्रिमर को तब तक समायोजित करें जब तक कि सर्वो बिना बकबक के उच्च सीमा पर स्थिर रूप से सेट न हो जाए
अगर आपको यह निर्देश अच्छा लगा हो तो कृपया मुझे प्रतियोगिता में वोट करें!:)
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