วิธีเรียกใช้เซอร์โวมอเตอร์โดยใช้ IC 555

ในโครงการนี้เราจะเรียนรู้คุณสมบัติพื้นฐานของเซอร์โวมอเตอร์และวิธีการใช้งานเซอร์โวมอเตอร์โดยใช้ IC ตัวจับเวลา 555 และปุ่มกดสองปุ่ม

โดย Ankit Negi

ทำไมต้อง SERVO?

เซอร์โวมอเตอร์ ถูกนำไปใช้ในหลากหลายสาขา สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้เป็นตัวกระตุ้นในพื้นที่ที่เราต้องการการเคลื่อนไหวที่แม่นยำเพื่อควบคุมโหลดเอาต์พุต

ตัวอย่างที่ดีที่สุดคือรถ RC มาดูกันว่าคุณต้องการการเคลื่อนไหว 45 องศาไม่มากไม่น้อย ในกรณีนี้คุณไม่สามารถใช้มอเตอร์กระแสตรงแบบธรรมดาได้เพราะมันจะเกินตำแหน่งที่ต้องการทุกครั้งที่เปิดเครื่อง

ดังนั้นเราจึงต้องใช้เซอร์โวมอเตอร์เพื่อให้บรรลุภารกิจนี้เนื่องจากไม่เพียง แต่จะทำให้การหมุน 45 องศาแม่นยำ แต่ยังหยุดได้อย่างราบรื่นในตำแหน่งที่ต้องการอีกด้วย

ประเด็นทางเทคนิคไม่กี่ข้อที่ควรทราบ:

A) ก่อนซื้อหรือใช้เซอร์โวเราต้องรู้ว่ามีอะไรอยู่ข้างในและทำงานอย่างไร เซอร์โวมอเตอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามส่วน:

1. มอเตอร์กระแสตรง
2. 1 โพเทนชิออมิเตอร์ทั้งแบบอนาล็อกหรือดิจิตอล
3. วงจรควบคุม

B) มีทั้งหมด 3 สายที่ออกมาจากเซอร์โวมอเตอร์:

1. สีแดง: เป็นบวกของอุปทาน
2. BLACK: เป็นลบของอุปทาน
3. สีส้มหรือสีเหลือง: เชื่อมต่อกับแรงดันอ้างอิงเช่นแหล่งจ่ายไฟ pwm

C) เซอร์โวมอเตอร์สามารถหมุน 90 องศาในทิศทางใดก็ได้ครอบคลุมสูงสุด 180 องศาเช่น 90 องศาตามเข็มนาฬิกาหรือ 90 องศาทวนเข็มนาฬิกาจากตำแหน่งกลาง

ในการหมุนมอเตอร์ตามเข็มนาฬิกาในช่วงเวลาของพัลส์นาฬิกาต้องมากกว่า 1.5 มิลลิวินาทีและการหมุนทวนเข็มนาฬิกาในช่วงเวลาต้องน้อยกว่า 1.25 มิลลิวินาที แต่ความถี่ควรอยู่ระหว่าง 50 ถึง 60 เฮิรตซ์

ดังนั้นเราจะใช้ตัวจับเวลา 555 เพื่อสร้างพัลส์นาฬิกาดังกล่าวให้เรา

ส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับโครงการนี้:

1. เซอร์โวมอเตอร์
สอง. 555 ไทม์เมอร์
3. แบตเตอรี่ 6 โวลต์
4. สองปุ่มกด
5. RESISTORS: 1K, 4.7K, 33K, 10K, 68K ทั้งหมด 1/4 วัตต์ 5%
6. หนึ่งทรานซิสเตอร์ (BC547)
7. ตัวเก็บประจุสองตัวจาก 0.1uf

แผนภาพวงจรแสดงวิธีการเรียกใช้เซอร์โวมอเตอร์โดยใช้ IC 555:

ทำการเชื่อมต่อตามที่แสดงในแผนภาพวงจรที่แสดงด้านบน

เชื่อมต่อขาบวกและลบของมอเตอร์เข้ากับขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ตามลำดับ และเชื่อมต่อสัญญาณหรือขาอ้างอิงเข้ากับขั้วตัวสะสมของทรานซิสเตอร์

การทำงานของวงจร:

1. เมื่อกดปุ่มไปข้างหน้า -

เมื่อกรณีนี้เกิดขึ้นตัวต้านทาน 68 K จะเชื่อมต่อระหว่างดิสชาร์จและพินเกณฑ์ ตอนนี้ตัวเก็บประจุเริ่มต้นจะไม่ถูกชาร์จดังนั้นขา 2 จึงอยู่ที่ 0 โวลต์ซึ่งน้อยกว่า 1 คูณ 3 ของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้

สิ่งนี้จะรีเซ็ตฟลิปฟล็อปภายใน 555 และให้ลอจิก 1 ที่ขั้วเอาต์พุตที่ฐานของทรานซิสเตอร์เชื่อมต่ออยู่

สิ่งนี้ทำให้ทรานซิสเตอร์เปิดและนำกระแสไปที่กราวด์โดยตรงเนื่องจากขาสัญญาณของมอเตอร์ได้ศูนย์โวลต์เนื่องจากพินนี้เชื่อมต่อโดยตรงกับขั้ว Collector

เนื่องจากตัวเก็บประจุเริ่มชาร์จเมื่อเอาต์พุตเป็น 1 เอาต์พุตจะกลายเป็น 0 ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุมีมากกว่า 2 คูณ 3 ของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เนื่องจากเชื่อมต่อโดยตรงกับพินเกณฑ์

ตอนนี้ทรานซิสเตอร์จะปิดและพินสัญญาณจะได้รับลอจิก 1

ทางนี้ สัญญาณ pwm ถูกสร้างขึ้น ที่ขาอ้างอิงของมอเตอร์ ในกรณีนี้ในช่วงเวลาของพัลส์ที่สร้างขึ้นมีค่ามากกว่า 1.5 มิลลิวินาทีซึ่งคุณสามารถคำนวณโดยสูตรรอบการทำงานเป็นเวลา 555 และทำให้เราได้รับการหมุนตามเข็มนาฬิกา 90 องศาของมอเตอร์ตามที่อธิบายไว้ในย่อหน้าข้างบน

1. เมื่อกดปุ่มย้อนกลับ -

เมื่อกรณีนี้เกิดขึ้นตัวต้านทาน 10 K จะเชื่อมต่อระหว่างดิสชาร์จและพินเกณฑ์ซึ่งมีตัวต้านทานน้อยกว่า 68k โอห์ม ดังนั้นในกรณีนี้ช่วงเวลาตรงของพัลส์คือบทเรียนที่มากกว่า 1.5 มิลลิวินาทีซึ่งคุณสามารถคำนวณโดยใช้สูตรรอบการทำงานสำหรับ 555

ตอนนี้ pwm ถูกสร้างขึ้นที่ขาอ้างอิงของมอเตอร์ในลักษณะเดียวกับในกรณีข้างต้น ดังนั้นเราจึงได้รับการหมุนของมอเตอร์ตามเข็มนาฬิกา 90 องศาตามที่อธิบายไว้ในย่อหน้าข้างบน

** ในทั้งสองกรณีความถี่อยู่ระหว่าง 40 ถึง 60 เฮิรตซ์