Pengendali Motor: 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Papan pengontrol 6 motor menggunakan chip LMD18200.

Langkah 1: Persyaratan

Tentukan kebutuhan Anda. LMD18200 dapat mengganti 3A pada 55 V. Proyek, tesis sarjana saya, yang menggunakan papan pengontrol motor ini mencakup 6 motor servo yang hanya membutuhkan beberapa ratus miliampere pada 12 V. Tesis ini adalah desain penjelajah planet laboratorium untuk diuji algoritma kontrol baru di MIT Field and Space Robotics Laboratory.

Langkah 2: Rancang Sirkuit

Kontrol motor dicapai melalui modulasi lebar pulsa. Meskipun amp PWM sedikit lebih rumit baik dalam perangkat keras dan kontrol, mereka jauh lebih hemat daya daripada amplifier linier. Amplifier PWM beroperasi dengan sangat cepat mengalihkan arus atau tegangan ke beban antara keadaan hidup dan mati. Daya yang disuplai ke beban ditentukan oleh siklus kerja dari bentuk gelombang switching. Asalkan dinamika beban lebih lambat dari frekuensi switching, beban melihat rata-rata waktu.

Dalam desain ini, frekuensi switching sekitar 87 kHz, yang disetel ke motor pada rover. Siklus kerja adalah tegangan yang dikendalikan dengan mengatur ambang batas osilator monostabil yang digerakkan oleh osilator astabil. Konverter digital ke analog pada komputer rover mengontrol tegangan ambang dan dengan demikian siklus kerja amplifier. Bentuk gelombang PWM dihasilkan oleh tujuh timer (masing-masing dari empat 556 memiliki dua timer, dan timer kedelapan tidak digunakan). Timer pertama diatur untuk osilasi astabil, dan beralih antara keadaan hidup dan mati pada 87 kHz. Sinyal clock 87 kHz ini diumpankan ke pemicu enam timer lainnya, yang diatur untuk beroperasi dalam mode monostabil. Ketika pengatur waktu monostabil menerima sinyal pemicu, ia mengubah status dari mati (0 volt) menjadi hidup (5 volt) selama waktu yang ditentukan oleh tegangan input. Waktu maksimum adalah sekitar 75% periode sinyal jam astabil dan waktu minimum adalah nol. Dengan memvariasikan tegangan input, setiap timer monostabil akan menghasilkan gelombang persegi 87 kHz dengan siklus kerja antara 0 dan 75%. Chip LMD18200 bertindak hanya sebagai sakelar digital yang dikendalikan oleh keluaran pengatur waktu dan oleh masukan digital rem dan arah dari komputer.

Langkah 3: Buat Papan Sirkuit

Papan sirkuit dibuat melalui proses etsa kimia. Menggunakan printer laser standar, jejak sirkuit dicetak ke kertas yang larut dalam air. Toner pada kertas ini dipindahkan dengan pemanasan ke tembaga komposit dan papan bahan isolasi. Saya menggunakan bilah fuser dari printer laser yang dibongkar, tetapi setrika juga bisa melakukannya. Sisa-sisa kertas kemudian dicuci, hanya menyisakan toner dalam pola jejak sirkuit. Ferric chloride mengukir tembaga yang terbuka mengeluarkannya dari papan. Toner yang tersisa digosok dengan tangan menggunakan sisi hijau spons, hanya menyisakan jejak sirkuit tembaga. Atau, ada kit yang tersedia yang membuat proses ini cukup mudah.

Langkah 4: Solder dalam Komponen

Solder di semua komponen. Karena itu hanya papan satu lapis, diperlukan beberapa kabel jumper.