मोटर नियंत्रक: 4 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

LMD18200 चिप्स का उपयोग कर एक 6 मोटर नियंत्रक बोर्ड।

चरण 1: आवश्यकताएँ

अपनी आवश्यकताओं का निर्धारण करें। LMD18200s 3A को 55 V पर स्विच कर सकते हैं। प्रोजेक्ट, मेरी अंडरग्रेजुएट थीसिस, जिसमें इस मोटर कंट्रोलर बोर्ड का उपयोग किया गया था, में 6 सर्वो-मोटर्स शामिल थे जिन्हें केवल 12 V पर कुछ सौ मिलीमीटर की आवश्यकता थी। थीसिस परीक्षण करने के लिए एक प्रयोगशाला ग्रहीय रोवर का डिज़ाइन था एमआईटी के फील्ड एंड स्पेस रोबोटिक्स लेबोरेटरी में नए नियंत्रण एल्गोरिदम।

चरण 2: सर्किट डिजाइन करें

मोटर नियंत्रण पल्स चौड़ाई मॉडुलन के माध्यम से पूरा किया जाता है। हालांकि PWM amps हार्डवेयर और नियंत्रण दोनों में थोड़ा अधिक जटिल हैं, वे रैखिक एम्पलीफायरों की तुलना में बहुत अधिक शक्ति कुशल हैं। एक पीडब्लूएम amp चालू और बंद राज्यों के बीच लोड पर वर्तमान या वोल्टेज को बहुत तेज़ी से स्विच करके संचालित होता है। लोड को आपूर्ति की जाने वाली शक्ति स्विचिंग तरंग के कर्तव्य चक्र द्वारा निर्धारित की जाती है। बशर्ते कि लोड की गतिशीलता स्विचिंग की आवृत्ति से धीमी हो, लोड औसत समय देखता है।

इस डिज़ाइन में, स्विचिंग फ़्रीक्वेंसी लगभग 87 kHz है, जिसे रोवर पर मोटर्स के लिए ट्यून किया गया था। कर्तव्य चक्र एक अस्थिर थरथरानवाला द्वारा संचालित मोनोस्टेबल ऑसिलेटर्स की दहलीज को सेट करके वोल्टेज नियंत्रित होता है। रोवर के कंप्यूटर पर एक डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर थ्रेशोल्ड वोल्टेज और इस प्रकार एम्पलीफायरों के कर्तव्य चक्र को नियंत्रित करता है। पीडब्लूएम वेव फॉर्म सात टाइमर द्वारा उत्पन्न होते हैं (चार 556 में से प्रत्येक में दो टाइमर होते हैं, और आठवां टाइमर अप्रयुक्त होता है)। पहला टाइमर अस्थिर दोलन के लिए सेट है, और 87 kHz पर चालू और बंद स्थिति के बीच स्विच करता है। यह 87 kHz क्लॉक सिग्नल अन्य छह टाइमर्स के ट्रिगर्स में फीड किया जाता है, जो मोनोस्टेबल मोड में काम करने के लिए सेट होते हैं। जब एक मोनोस्टेबल टाइमर को ट्रिगर सिग्नल प्राप्त होता है, तो यह इनपुट वोल्टेज द्वारा निर्धारित समय की मात्रा के लिए राज्य को ऑफ (0 वोल्ट) से चालू (5 वोल्ट) में बदल देता है। अचरज घड़ी संकेत की अवधि का अधिकतम समय लगभग ७५% है और न्यूनतम समय शून्य है। इनपुट वोल्टेज को अलग करके, प्रत्येक मोनोस्टेबल टाइमर 0 और 75% के बीच कर्तव्य चक्र के साथ 87 kHz वर्ग तरंग उत्पन्न करेगा। LMD18200 चिप्स केवल टाइमर के आउटपुट और कंप्यूटर से ब्रेक और दिशा डिजिटल इनपुट द्वारा नियंत्रित डिजिटल स्विच के रूप में कार्य करते हैं।

चरण 3: सर्किट बोर्ड बनाना

सर्किट बोर्ड एक रासायनिक नक़्क़ाशी प्रक्रिया के माध्यम से गढ़े गए थे। एक मानक लेजर प्रिंटर का उपयोग करते हुए, सर्किट ट्रेस को पानी में घुलनशील कागज पर मुद्रित किया गया था। इस कागज पर टोनर को एक मिश्रित तांबे और इन्सुलेट सामग्री बोर्ड में गर्म करके स्थानांतरित किया गया था। मैंने एक विघटित लेजर प्रिंटर से फ्यूज़र बार का उपयोग किया, लेकिन एक लोहा भी कर सकता है। कागज के अवशेष तब धुल गए थे, जिससे सर्किट ट्रेस के पैटर्न में केवल टोनर रह गया था। फेरिक क्लोराइड ने खुले तांबे को बोर्ड से हटाते हुए उकेरा। शेष टोनर को स्पंज के हरे हिस्से का उपयोग करके हाथ से साफ़ किया गया था, केवल तांबे के सर्किट के निशान छोड़कर। वैकल्पिक रूप से, ऐसे किट उपलब्ध हैं जो इस प्रक्रिया को बहुत आसान बनाते हैं।

चरण 4: घटकों में मिलाप

सभी घटकों में मिलाप। चूंकि यह केवल एक परत वाला बोर्ड था, इसलिए कुछ जम्पर तारों की आवश्यकता थी।