في هذا المشروع ، سوف نتعلم كيفية عمل دائرة بسيطة لمحرك متدرج أحادي القطب باستخدام مؤقت 555 IC. بصرف النظر عن مؤقت 555 ، نحتاج أيضًا إلى IC CD 4017 وهو عداد IC لعقد من الزمن.
بقلم عنكيت نيجي
يمكن توصيل أي محرك أحادي القطب بهذه الدائرة لأداء مهمة محددة ، على الرغم من أنك تحتاج إلى إجراء بعض التغييرات الصغيرة أولاً.
يمكن التحكم في سرعة محرك السائر من خلال مقياس الجهد المتصل بين التفريغ والعتبة دبوس من 555 الموقت .
أساسيات محرك السائر
تُستخدم المحركات السائر في المناطق التي تتطلب قدرًا معينًا من الدوران ، ولا يمكن تحقيقه باستخدام محركات التيار المستمر. التطبيق النموذجي لمحرك السائر هو في طابعة ثلاثية الأبعاد. سوف تجد نوعين من المحركات السائر الشائعة: UNIPOLAR و BIPOLAR.
كما يوحي الاسم ، يحتوي محرك السائر أحادي القطب على لفات بأسلاك مشتركة يمكن تنشيطها بسهولة واحدة تلو الأخرى.
في حين أن محرك السائر ثنائي القطب لا يحتوي على طرف مشترك بين الملفات التي لا يمكن دفعها ببساطة باستخدام الدائرة المقترحة. لقيادة محرك السائر ثنائي القطب ، نحتاج إلى دائرة جسر h.
عناصر:
1. 555 TIMER IC
اثنين. CD 4017 IC
3. المقاومات 4.7K ، 1K
4. مقياس الجهد 220 كيلو
5. 1 مكثف فائق التوهج
6. 4 ديود 1N4007
7. 4 ترانزستورات 2N2222
8. محرك متدرج أحادي القطب
9. DC POWER SOURCE
الغرض من 555 مؤقت:
مطلوب مؤقت 555 هنا لتوليد نبضات على مدار الساعة بتردد معين (يمكن تغييره باستخدام وعاء 220 كيلو) والذي يحدد سرعة محرك السائر.
تفاصيل IC 555 Pinout
الغرض من CD4017:
كما ذكرنا سابقًا ، إنه عداد IC لعقد من الزمن ، أي يمكنه العد حتى 10 نبضات على مدار الساعة. ما يجعل هذا IC مميزًا هو أنه يحتوي على وحدة فك ترميز خاصة به. نظرًا لأنه لا يتعين عليك إضافة IC إضافي لفك تشفير الأرقام الثنائية.
4017 يعد حتى 10 نبضات على مدار الساعة من 555 ساعة ويعطي مخرجات عالية تتوافق مع كل نبضة على مدار الساعة واحدة تلو الأخرى من دبابيس الإخراج العشرة. في وقت واحد فقط دبوس واحد مرتفع.
الغرض من الترانزستورات:
هناك غرضان للترانزستور هنا:
1. تعمل الترانزستورات هنا كمفاتيح ، وبالتالي تنشط ملفًا واحدًا في كل مرة.
2. تسمح الترانزستورات بالمرور من خلالها للتيار العالي ثم المحرك ، وبالتالي يستثني مؤقت 555 تمامًا حيث يمكنه توفير كمية قليلة جدًا من التيار.
مخطط الرسم البياني:
قم بإجراء اتصالات كما هو موضح في الشكل.
1. قم بتوصيل السن 3 أو دبوس الإخراج بمؤقت 555 بالرقم 14 (دبوس الساعة) من IC 4017.
2. قم بتوصيل دبوس التمكين أو دبوس التمكين 13 من 4017 بالأرض.
3. قم بتوصيل المسامير 3،2،4،7 واحدًا تلو الآخر بالترانزستورات 1،2،3،4 على التوالي.
4. قم بتوصيل دبوس 10 و 15 إلى الأرض من خلال المقاوم 1 كيلو.
5. قم بتوصيل السلك المشترك لمحرك السائر بإيجابية الإمداد.
6. قم بتوصيل الأسلاك الأخرى للمحرك السائر بطريقة بحيث يتم تنشيط الملفات واحدة تلو الأخرى لإكمال دورة كاملة واحدة بشكل صحيح. (يمكنك النظر في ورقة بيانات المحرك المقدمة من قبل الشركة المصنعة)
لماذا يتم توصيل OUTPUT PIN 10 من IC 4017 برقم التعريف الشخصي 15 الخاص به (إعادة تعيين PIN)؟
كما ذكرنا سابقًا ، يحسب 4017 نبضات الساعة واحدة تلو الأخرى حتى نبضة الساعة العاشرة ويعطي ناتجًا عاليًا على دبابيس الإخراج وفقًا لذلك ، يرتفع كل دبوس إخراج.
هذا يسبب بعض التأخير في دوران المحرك وهو أمر غير ضروري. نظرًا لأننا نطلب أول أربعة دبابيس فقط لثورة كاملة واحدة للمحرك أو أول أربعة أعداد عشرية من o إلى 3 ، رقم التعريف الشخصي. 10 متصل بـ pin15 بحيث بعد إعادة تعيين IC للعد الرابع ويبدأ العد من البداية مرة أخرى. هذا يضمن عدم حدوث انقطاع في دوران المحرك.
عمل:
بعد إجراء التوصيلات بشكل صحيح ، إذا قمت بتشغيل محرك الدائرة ، سيبدأ المحرك في الدوران بخطوات. ينتج مؤقت 555 نبضات على مدار الساعة اعتمادًا على قيم المقاوم ومقياس الجهد والمكثف.
إذا قمت بتغيير قيمة أي من هذه المكونات الثلاثة التردد لنبض الساعة سيتغير.
يتم إعطاء نبضات الساعة هذه إلى IC CD 4017 الذي يقوم بعد ذلك بحساب نبضات الساعة واحدة تلو الأخرى وإعطاء 1 كمخرج للدبوس رقم 3،2،4،7 على التوالي ويكرر هذه العملية باستمرار.
نظرًا لأن الترانزستور Q1 متصل بالدبوس 3 ، فإنه يتم تشغيله أولاً ثم الترانزستور Q2 متبوعًا بـ Q3 و Q4. ولكن عندما يكون أحد الترانزستور في وضع التشغيل ، يظل الآخر متوقفًا.
عندما يكون Q1 قيد التشغيل ، فإنه يعمل مثل مفتاح مغلق ويتدفق التيار عبر سلك مشترك إلى السلك 1 ثم إلى الأرض عبر الترانزستور Q1.
هذا ينشط الملف 1 ويدور المحرك بزاوية معينة تعتمد على تردد الساعة. ثم يحدث نفس الشيء مع Q2 الذي ينشط الملف 2 متبوعًا بالملف 3 والملف 4. وبالتالي يتم الحصول على ثورة كاملة واحدة.
عندما يتم تدوير مقياس الجهد:
لنفترض أن موضع القدر الأولي هو أن هناك مقاومة قصوى (220 كيلو بايت) بين التفريغ ودبوس الحد. صيغة تردد نبض ساعة الخرج هي:
القوة = 1.44 / (R1 + 2R2) C1
يتضح من الصيغة أن تردد نبضات الساعة يتناقص كلما زادت قيمة R2. وبالتالي عندما تكون قيمة R2 أو القدر هي الحد الأقصى ، يكون التردد هو الحد الأدنى نظرًا لأن IC 4017 يحسب بشكل أبطأ ويعطي المزيد من الإخراج المتأخر.
مع انخفاض قيمة المقاومة R2 ، يزداد التردد مما يؤدي إلى أدنى تأخير بين مخرجات IC 4017. وبالتالي يدور محرك السائر بشكل أسرع.
وبالتالي تحدد قيمة مقياس الجهد سرعة محرك السائر.
فيديو المحاكاة:
هنا يمكنك أن ترى بوضوح كيف تختلف سرعة المحرك باختلاف المقاومة R2. يتم تقليل قيمته أولاً ثم زيادته والتي بدورها تزيد أولاً ثم تنخفض سرعة محرك السائر.
السابق: كيف تعمل كرنك مشاعل التالى: حلبة مقياس سرعة الدوران اردوينو لقراءات دقيقة
