پروژه کنترل چپ گرد راست گرد موتور DC توسط تایمر


در این مدار شما با کنترل ساده یک موتور توسط مدارات تایمر آشنا می شو ید.


بازدید :


زمان تقریبی مطالعه :


تاریخ :

مرکز یادگیری تبیان – محبوبه همت

 پروژه کنترل چپ گرد راست گرد موتور dc توسط تایمر

در این مدار شما با کنترل ساده یک موتور توسط مدارات تایمر آشنا می شو ید.در این مدار موتور با ارسال پالس توسط آیسی ۵۵۵ یک بار در جهت حرکت عقربه های ساعت به مدت ۱ دقیقه می چرخد.،پس از آن به مدت ۱۰ تا ۲۰ ثانیه توقف می کند.و پس از آن ۱ دقیقه در خلاف جهت عقربه های ساعت خواهد چرخید.این روند تا زمانیکه تغذیه این مدار متصل باشد.،ادامه خواهد داشت.  

قطعات موردنیاز :
۱ عدد آیسی ۵۵۵
۱ عدد آیسی ۴۰۱۷
۱ عدد آیسی ULN2803
4 عدد رله ۵ ولت ۱ کنتاکت
۲ عدد مقاومت ۱ مگا اهم
۱ عدد مقاومت ۲۲۰ اهم
۱ عدد مقاومت ۱۰۰ کیلواهم
۱ عدد موتور ۱۲ ولت DC
1 عدد خازن ۳٫۳ میکروفاراد
۱ عدد خازن ۴۷ میکروفاراد
برد بورد
سیم تلفنی

نقشه مدار
مطابق معمول در ابتدا تغذیه مثبت و زمین آیسی های ۵۵۵ ،۴۰۱۷ و ULN2803 را بر روی برد بورد با استفاده از سیم تلفنی متصل کنید.
تغذیه مثبت آیسی ۵۵۵ پایه ۸ و ۴ و تغذیه زمین آن پایه ۱ است.تغذیه مثبت آیسی ۴۰۱۷ پایه ۱۶ و تغذیه زمین آن پایه ۸ است.تغذیه مثبت آیسی ULN2803 پایه ۱۰ و تغذیه منفی آن پایه ۹ است.
پس از اتصال تغذیه مثبت و منفی آیسی ها به شرح اتصالات دیگر می پردازیم.

پایه ۲و۶ آیسی ۵۵۵ را به صورت مستقیم به یکدیگر متصل کنید.این اتصال مشترک را به دو خازن موازی ۴۷ و ۳٫۳ میکروفاراد متصل نمایید.به صورتیکه سر مثبت این دو خازن در پایه مشترک ۲و۶ و سر منفی آنرا به زمین متصل کنید.دوباره از این سر مشترک که پایه ۶ است با یک مقاومت ۱ مگا اهم به پایه ۷ وصل کنید.

حال از پایه ۷ با یک مقاومت ۱ مگا اهم به مثبت منبع تغذیه متصل کنید.
از پایه ۳ با یک مقاومت ۱۰۰ اهم به پایه ۱۴ آیسی ۴۰۱۷ که مربوط به دریافت کلاک است.،متصل نمایید.پایه های ۳ آیسی ۴۰۱۷ را به صورت مستقیم به پایه ۱ آیسی ULN2803 و پایه ۲ آیسی ۴۰۱۷ را بدون اتصال رها کنید.،و پایه ۴ را به طور مستقیم به پایه ۲ آیسی ULN2803 متصل نمایید.حال پایه ۷ آیسی ۴۰۱۷ را آزاد بگذارید.و پایه ۱۰ آیسی ۴۰۱۷ رابه پایه ۱۵ آیسی۴۰۱۷ که جهت RESET کردن و شمارش اولیه این آیسی می شود متصل نمایید.

حال به سراغ رله ها می رویم.
به جای کشیدن شکل شماتیک اصلی برای اینکه شما دچار اشتباه و سردر گمی نشوید.شکل این المان را از دید پایین برای شما در نقشه مدار قرار دادم،اگر به شکل رله یک کنتاکت از پایین نگاه کنید.متوجه ۵ پایه فلزی می شوید.سه پایه به یکدیگر نزدیک هستند.، و دو پایه دیگر از این ۳ پایه فاصله دارند.
از این ۳ پایه ۲ پایه کناری مخصوص اینرجایز شدن یا در واقع تحریک رله و عوض شدن جهت کلید درونی در این المان است. به شکل این المان از زیر نگاه کنید.،متوجه می شوید.از سه پایه گفته شده یک پایه کمی جلوتر است.این پایه در حالت عادی،یعنی حالتی که رله تحریک نشده است.با یکی از دو پایه دیگر که مجزا از دو پایه اینرجایز شدن است.،اتصال دارد.این اتصال را حتی می توانید با ولت متر تجربه کنید.

وقتی رله اینرجایز یا تحریک شود جهت ارتباط این پایه مشترک عوض می شود.و با پایه دیگر رله ارتباط پیدا می کند.در حالت عادی همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید از این ۴ رله ۴ تا پایه آزاد هستند این ۴ پایه در واقع همان پایه هایی هستند.که در حالت عادی پایه مشترک با آنها ارتباط دارد.
پایه هایی که در حالت تحریک رله وارد مسیر می شوند.به مثبت ۱۲ ولت و زمین متصل شده اند.رله اول و سوم به مثبت ۱۲ ولت و رله دوم وچهارم به زمین متصل شده است.
پایه مشترک رله اول را به یک سر موتور و پایه مشترک رله دوم را به سر دیگر موتور متصل کنید.پایه مشترک رله سوم را به همان سر موتور که پایه مشترک رله دوم متصل شده ارتباط دهید.
پایه مشترک رله چهارم را به همان سر موتور که پایه مشترک رله اول متصل نموده اید ارتباط دهید.
یکی از پایه هایی که مخصوص تحریک رله است.،از هر رله به یکدیگر متصل کنید.واین اشتراک را به مثبت ۵ ولت وصل کنید.
سر، زمین این رله از آیسی ULN2803 ایجاد می شود.
با انجام شدن این مراحل کار بستن مدار تمام می شود.چون دو تغذیه متفاوت ۵ و ۱۲ ولت داریم بهتر است از دو رگولاتورLM7805,LM7809 استفاده کنید.

توضیحات مدار
همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید.،عمل تولید پالس را آیسی ۵۵۵ بر عهده دارد.
خروجی ۳ این آیسی به پایه CLOCK آیسی ۴۰۱۷که شماره پایه آن ۱۴ است.، متصل می باشد.پایه ۱۴ آیسی ۴۰۱۷ به لبه بالارونده پالس حساس است.زمانیکه این لبه بالارونده را در پایه ۱۴ایجاد کنید.،‌عمل شمارش را از پایه ۳ که شروع شمارش است.، آغاز می شود.این پایه همچنان HIGH می ماند.تا لبه بالا رونده بعدی پالس در پایه ۱۴ آیسی ۴۰۱۷ ایجاد شود.در صورت ایجاد لبه بالارونده پالس برای بار دوم بعد از پایه ۳ آیسی ۴۰۱۷ پایه ۲ آن HIGH می شود.این پایه نیز مانند پایه ۳ HIGH می مانند.تا شما لبه بالارونده پالس بعدی را در پایه ۱۴ ایجاد کنید.در صورت انجام شدن این عمل،پایه ۴ HIGH می شود.
بعد ار پایه ۴ در صورت ایجاد لبه بالارونده پالس در پایه ۱۴ آیسی ۴۰۱۷ پایه ۷ HIGH می شود.،و بعد از آن نوبت پایه ۱۰ است.زمانیکه پایه ۱۰ HIHG شود.آیسی ۴۰۱۷ REST می شود.چراکه این پایه یعنی پایه ۱۰ به پایه ۱۵ آیسی ۴۰۱۷ که عمل RESET را انجام می دهد.،متصل شده است.پایه ۱۵ نیز با ولتاز مثبت reset می شود.
زمانیکه پایه ۱۵ HIGH شود.عمل شمردن از ابتدا یعنی پایه ۳ انجام خواهد شد.

به شکل پایه های آیسی ۴۰۱۷ در شکل زیر توجه کنید.

پروژه کنترل چپ گرد راست گرد موتور dc توسط تایمر

در اولین تولید پالس پایه ۳ high می شود.همانطور که در نقشه می بینید این پایه به پایه ۱ آیسی ULN2803 متصل شده است.
HIGH شدن پایه ۳ برابر است با HIGH شدن پایه ۱ آیسی ULN2803 و HIGH شدن پایه ۱ آیسی ULN2803 باعث ایجاد زمین در یکی از پایه های رله اول می شود.پایه دیگر این رله به ولتاژ متصل است.با اینکار رله اول تحریک می شود .و شما صدای تقی را در این رله خواهید شنید.
رله اول ولتاژ‌ مثبت ۱۲ ولت را بر روی یکی از سیم های موتور و رله دوم نیز همانطور که می بینید.مانند رله اول در این هنگام تحریک می شود.،و زمین را برای این موتور فراهم می شود.بنابراین ولتاژ مثبت و زمین برای این موتور در یک حال تامین می شود.
بعد از پایه ۳،پایه ۲ با پالس بعدی high می شود.این پایه به هیچ پایه ای متصل نیست.در این مدتی که این پایه high است .موتور خاموش است.بعد از این پایه،پایه ۴ high می شود.در این حالت جهت چرخش موتور برخلاف حالت اول است. چرا که در این حالت پایه ۲ آیسی ULN2803 دارا ی ولتاژ ۵ ولت می شود و آیسی ULN2803در خروجی به خاطر اینکه مانند یک گیت NOT با محافظ است.پایه زمین را برای رله تامین می کند در این حال همانطور که در نقشه ملاحظه می کنیذ رله سوم و چهارم تحریک می شود.رله سوم ولتاژ‌ مثبت ورله چهارم زمین را ایجاد می کند.
بعد از پایه ۴ پایه ۷ با آمدن پالس بعدی از آیسی ۵۵۵ ،HIGH می شود.پایه ۷ به جایی متصل نیست.مدت زمانیکه پایه ۷ HIGH است.موتور مانند حالتی که پایه ۲ HIGH است.،نخواهد چرخید.بعد از این پایه با آمدن پالس بعدی از آیسی ۵۵۵ پایه ۱۰ آیسی HIGH می شود.،زمانیکه این پایه HIGH شود پایه ۱۵ آیسی ۴۰۱۷ HIGH می شود.،HIGH شدن پایه ۴۰۱۷ آیسی باعث RESET شدن این آیسی و آغاز شمارش از پایه ۳ یعنی از ابتدا می گردد. لازم است.،اشاره کنم که آیسی ULN2803 یک بافر NOT است که با دشتن دیودهای محافظ مدار شما را از جریان برگشتی از موتور و رله محافظت می کند.
برای محافظت بهتر مدار از ۴ عدد دیود استفاده کنید.این دیودها را به صورت جداگانه به هر رله متصل کنید.به گونه اییکه سر منفی یا کاتد این دیودها در سر مثبت رله ها و سر مثبت دیود یا آند آنرا در سر منفی رله ها قرار دهید.

مطالب مرتبط:
انرژی ذخیره شده و باتری ها
باتری های سری
رله های ساده – رله های زمانی
رله، یک سوئیچ الکترونیکی

منبع: roboeq