使用 PICAXE 14M2 和步進電機構建紅外跟蹤器
發布時間:2023-08-07 責任編輯:lina
【導讀】步進電機有兩相或多相;兩(liang)相(xiang)步(bu)進(jin)器(qi)可(ke)以(yi)單(dan)極(ji)配(pei)置(zhi)或(huo)雙(shuang)極(ji)配(pei)置(zhi)驅(qu)動(dong)。這(zhe)裏(li)選(xuan)擇(ze)的(de)電(dian)機(ji)是(shi)單(dan)極(ji)電(dian)機(ji)。該(gai)項(xiang)目(mu)使(shi)用(yong)單(dan)極(ji)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu),但(dan)僅(jin)供(gong)記(ji)錄(lu),允(yun)許(xu)單(dan)極(ji)驅(qu)動(dong)的(de)電(dian)機(ji)也(ye)可(ke)以(yi)由(you)雙(shuang)極(ji)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)控(kong)製(zhi)。
紅外光源
創建紅外光源非常簡單;您需要一個紅外 LED(例如 LTE-5228A)、一個低壓直流電源(例如電池)、一個限流電阻(以避免燒壞 LED)以及將所有部件連接在一起的電線。下圖顯示了一個示例。
請注意,正電壓(紅線)通過電阻器連接到 LED 的陽極,負極引線連接到陰極。電阻器可以位於正極引線(如圖所示),也可以位於負極引線;無論哪種方式都同樣有效。
您可以使用不同的組件和值來設計紅外光源。個臨界值是光的波長;它應該非常接近 935nm,因為這是 OP505A 光電晶體管靈敏度達到峰值的波長。
步進電機
快速在線搜索將提供大量有關步進電機的信息 - 超出您想要或需要了解的信息。事實上,AAC電子教科書的第13章有專門討論該主題的頁麵。
meiyoubiyaozaizhelizhongfuhenduoxinxi。keyizhemeshuo,bujindianjitongchangshiyizhongdiyazhiliudianji,baohancitiehexianquan,zhexiecitiehexianquandepailieshideyizhengquedeshunxuxiangraozushijiaqudongdianliujiangdaozhishuchuzhouzhubuxuanzhuan。genjubujindianjidesheji,buchangkeyidayekeyixiao;大的步數會導致更“急躁”的運動,而較小的步數會導致更平滑的運動。旋轉速度可以通過驅動電流從一個繞組移動到另一個繞組的速度來控製。
步進電機有兩相或多相;兩(liang)相(xiang)步(bu)進(jin)器(qi)可(ke)以(yi)單(dan)極(ji)配(pei)置(zhi)或(huo)雙(shuang)極(ji)配(pei)置(zhi)驅(qu)動(dong)。這(zhe)裏(li)選(xuan)擇(ze)的(de)電(dian)機(ji)是(shi)單(dan)極(ji)電(dian)機(ji)。該(gai)項(xiang)目(mu)使(shi)用(yong)單(dan)極(ji)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu),但(dan)僅(jin)供(gong)記(ji)錄(lu),允(yun)許(xu)單(dan)極(ji)驅(qu)動(dong)的(de)電(dian)機(ji)也(ye)可(ke)以(yi)由(you)雙(shuang)極(ji)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)控(kong)製(zhi)。
一yi些xie步bu進jin電dian機ji具ju有you內nei部bu傳chuan動dong裝zhuang置zhi。這zhe些xie齒chi輪lun通tong常chang被bei布bu置zhi為wei減jian慢man旋xuan轉zhuan並bing增zeng加jia扭niu矩ju。該gai項xiang目mu中zhong使shi用yong的de電dian機ji是shi小xiao型xing齒chi輪lun步bu進jin電dian機ji,如ru下xia圖tu所suo示shi。
如您所見,步進電機附帶一塊 PCB。PCB 上的電路包括一個 ULN2003A 集成電路,其中包含七個達林頓晶體管對,其中使用了四個。每對由兩個 NPN 雙極結型晶體管組成,用作低電流信號(例如微控製器的輸出)和高電流負載(例如步進電機中的繞組)之間的接口。AAC電子教科書 第4章有關於達林頓對的討論。
28BYJ-48 電機與許多步進電機一樣,有四個繞組,每個繞組都可以單獨通電。因此,控製 PCB 使用 ULN2003a 的四個輸入(In1、In2、In3 和 In4)是有意義的,每個輸入都通過達林頓驅動器連接到步進電機的四個繞組之一。請注意,從控製 PCB 到步進電機有五根電線,一根用於電源,四根用於連接四個繞組的信號線。提供一個 LED 及其限流電阻來指示何時向每個繞組供電。
控製板的原理圖如下所示,注釋提供了有關電路操作的附加信息。
示意圖和完成的組裝
該項目其餘部分的示意圖如下所示。為了查看整個電路,您必須使用此原理圖和本文上一節中顯示的步進電機控製器的原理圖。
這是 PICAXE 14M2 的引腳圖。請注意,隻有兩個 C 端口引腳具有 ADC(模數轉換)功能:C.0 和 C.4。但三個光電晶體管中的每一個都必須連接到 ADC 引腳;幸運的是,B 端口有一個可用的 ADC 引腳:B.5。
gaixiangmudezhenggeyuanxingzuzhuangruxiasuoshi。meigebujiandouyoubiaoqianyiyuyuanlitushangdemingchengyizhi。zaikaishigoujianzhiqian,jiangyuanlituzhongdemeigebujianyuzhaopianzhongdexiangyingzujianjinxingbijiao。
請注意,示意圖中紅色矩形內顯示了三個紅外傳感器(Q1、Q2 和 Q3)的光電晶體管陣列。在上麵的完整組裝照片中,三個光電晶體管連接到一小塊穿孔板上,該穿孔板熱粘合到步進電機的輸出軸上。
該組件的其他細節如下圖所示。光電晶體管陣列應水平安裝並與步進電機的平頂平行。然而,三個光電晶體管的排列方向應略有不同;光電晶體管之間的 25 度角應該是完美的。
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