O controlador PIC controla o motor elétrico

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Esta compilação é sobre dois projetos em um controlador PIC, descritos no site do rádio amador japonês Seiichi Inoue. O primeiro deles é projetado para controlar a velocidade do motor DC, o segundo - o motor de passo.

O diagrama esquemático do controlador de velocidade do eixo do motor DC é mostrado na fig. 1 (uma descrição detalhada em inglês pode ser encontrada em ).

O controlador PIC controla o motor elétrico

O dispositivo é feito no microcontrolador (MK) PIC16F873. Sua frequência de clock (10 MHz) é definida por um ressonador de quartzo ZQ1. A energia é fornecida ao motor principal M1 por meio de um poderoso transistor de efeito de campo VT2, cuja porta recebe pulsos retangulares da saída do microcontrolador CCP1 por meio de um estágio correspondente no transistor VT1. A frequência de pulso é constante e o ciclo de trabalho pode ser alterado, ajustando assim a velocidade do rotor do motor.

O eixo do motor elétrico M1 é conectado mecanicamente (através de uma transmissão de engrenagem de dois estágios 1:1) ao segundo motor elétrico, que é usado como gerador. A tensão gerada por ele através da ponte de diodos VD1 e do divisor de tensão R1 - R3 é alimentada na entrada AN0 do conversor analógico-digital, que faz parte do MK. O diodo Zener VD2 com uma tensão de estabilização de 5 V protege esta entrada de danos, o capacitor C5 suaviza a ondulação da tensão retificada.

A velocidade necessária é definida por um resistor variável R2 com uma característica funcional A.

Um aumento na tensão fornecida à entrada AN0 indica que a velocidade do eixo do motor está aumentando. Em resposta a isso, o MK reduz a duração dos pulsos na saída do SSR1 e a velocidade de rotação volta ao valor anterior. Quando a tensão gerada pelo motor-gerador diminui, a duração dos pulsos aumenta e a velocidade de rotação aumenta.

A linha de LEDs HL1 - HL8 permite controlar visualmente a velocidade do eixo do motor: o número de LEDs luminosos aumenta com seu aumento.

O dispositivo é alimentado por uma tensão estabilizada de 5 V, retirada da saída do estabilizador integral DA1. O motor M1 recebe uma tensão instável de uma fonte separada.

O controlador é montado em uma placa de ensaio de 70x45 mm.

Os dispositivos de controle do motor de passo geralmente contêm registradores de deslocamento que formam a sequência necessária de pulsos fornecidos aos enrolamentos. O dispositivo proposto no controlador PIC também permite alterar a direção e ajustar a velocidade do rotor. Descrição do projeto, desenho da placa de circuito e códigos fonte comentados do programa do microcontrolador estão localizados em .

O diagrama esquemático do dispositivo é mostrado na fig. 2.

O controlador PIC controla o motor elétrico

O principal é o MK PIC16F84A. A frequência do relógio (4 MHz) define o ressonador de quartzo ZQ1. Nos elementos R8-R10, C6 e no transistor VT5, é montado um gerador cuja frequência pode ser alterada suavemente por um resistor variável R9 com uma característica funcional A. A tensão do capacitor C6 é alimentada na entrada de RB5 MK DD1. Após ultrapassar o limite, uma tensão de alto nível aparece na saída de RB7. O transistor aberto VT5 descarrega o capacitor, após o que o ciclo se repete.

Ao mover o motor do resistor R9 de uma posição extrema para outra, a velocidade do motor M1 muda de 27 para 128 min-1. Deve-se notar que, com o aumento da velocidade, o torque no eixo do motor diminui. O dispositivo não possui feedback, portanto, a velocidade de rotação depende tanto da resistência da parte de entrada do resistor R9 quanto da carga no eixo.

As saídas RA0 - RA3 MK através das chaves, feitas nos transistores compostos VT1 - VT4, comutam a tensão nos enrolamentos do motor de passo. Os diodos VD1 - VD4 protegem os transistores da quebra por pulsos de tensão que ocorrem no momento em que são fechados.

Os botões SB0 - SB2 são conectados aos três primeiros bits da porta RB (RB1 - RB3) do MK, com a ajuda dos quais mudam o sentido de rotação do eixo do motor e o param.

Todas as peças (com exceção do motor e do resistor variável) são montadas em uma protoboard de 70x45mm. A aparência do dispositivo é mostrada na fig. 3.

O controlador PIC controla o motor elétrico

Os estabilizadores 78L05 e 7805 são substituíveis pelo KR142EN5A (B) doméstico, transistor 2SC1815 - por qualquer um da série KT3102, diodo zener RD-5A - pelo KC147A doméstico. Os transistores VT1-VT4 (ver Fig. 2) devem suportar a corrente dos enrolamentos do motor e ter um coeficiente de transferência de corrente base de cerca de 4000. A ponte retificadora VD1 (ver Fig. 1) é KTS407A ou montada a partir de diodos de silício de baixa potência. LEDs HL1 - HL8 - qualquer um da série AL307.

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