Gepost door Jeroen Vreuls op woensdag 27 september 2017 22:07
We gaan het nu over de regelaar hebben. Hieronder het schema van de mini-motorregelaar.
Schema van de mini-motorregelaar
De regelaar is opgebouwd rond een 4011 NAND-poort, een L293D, een IN122 instrumentatie versterker en een TLV271 operationele versterker. Het gedeelte rond de controller kun je zelf kiezen, dat kan ieder type zijn.
De 4011 zorgt ervoor dat er geen sluiting kan ontstaan (op welke manier je de regelaar ook aanstuurt) en dat je de regelaar op verschillende manieren aan kan sturen met een controller. De 4011 zit er ook tussen omdat je geen PWM-signaal op de enable pinnen kan zetten. Nu gaat het PWM-signaal via de 4011 naar pin 2 en pin 15. Later daarover een voorbeeld.
De L293D is de eigenlijke motor driver, de driver heeft uitgangen voor twee motoren. Deze uitgangen heb ik parallel gezet (zoals je kunt zien in het schema) zodat de driver meer stroom kan leveren. De maximale stroom is nu 2,4 A geworden, dat is voor de meeste kleine motoren meer dan voldoende.
De terugkoppeling wordt gedaan door de stroom te meten in de min-aansluiting, als er stroom door R5 loopt zorgt dit voor een spanningsval over de weerstand. Die spanningsval wordt aangeboden aan de ingangen van de INA122 en 100 maal versterkt. Bij bijvoorbeeld 2,5A motorstroom valt er 2,5 X 0,1 = 0,25V over de weerstand, 0,25 X 100 = 25V. Maar die spanning wordt niet uitgestuurd door de INA122, want die kan nooit hoger worden dan 5 V DC omdat de INA122 met 5 V DC gevoed wordt. Waarom dan die hoge versterking? Dit heb ik gedaan omdat je een vrij hoge teruggekoppelde spanning wil hebben bij een laag toerental van de motor.
Als je dat niet zou hebben dan regelt de regelaar bijna niet bij, bij lage toerentallen, en juist dan wil je een wat groter koppel hebben. In de software is het een en ander in te stellen. Je kunt er ook nog voor kiezen om R6 te vervangen door een potmeter van 2,5 kΩ. Dan kun je daar de terugkoppeling mee instellen. Na de INA122 komt de TLV271, dit is een filter die maakt een mooi analoog signaal van het nog aanwezige PWM-signaal. De TLV271 staat als spanningsvolger geschakeld, het uitgangssignaal van de TLV271 kan ook niet hoger dan 5 V DC worden omdat ook deze opamp aan 5 V DC hangt. Dus aan de uitgang kant hoeft er niets beveiligd te worden voor de analoge ingang van de controller. Het analoge signaal wordt aangeboden aan de controller, daar wordt in de software het analoge signaal verder verwerkt.
Ik had het eerder over de verschillende signalen die op de regelaar gezet kunnen worden, hier wat voorbeelden van die signalen die je via de 4011 op de regelaar kunt zetten.
Zoals je ziet kunnen dat twee PWM-signalen zijn en één vrijgave signaal. Deze PWM-signalen moeten dan wel geïnverteerd zijn ten opzichte van elkaar. Als de twee PWM-signalen gelijk zijn, dan staat de motor stil. Dat is dus met de potmeter in de middenstand. Dit is de potmeter die op de analoge ingang van de controller zit. Verdraai je nu deze potmeter naar links of naar rechts, dan zal en het toerental omhoog gaan en de draairichting van de motor verandert. Het kan ook met één PWM-signaal voor het toerental en twee signalen voor de richting.
