Mikrodenetleyici olmadan PWM üretmenin en basit yolu nedir?

Bir servo motoru kontrol etmek için bir Mikrodenetleyici olmadan PWM üretmenin hızlı ve zarif yolu nedir? Potansiyometre veya görev döngüsünü sabit süre ile kontrol etmenin diğer yolları ile.

• karışıklık için üzgünüm, bir hobi servo kontrol etmek istiyorum.

" GASP!) 555 Zamanlayıcıyı" kararsız "modda öneririm . İhtiyacınız olan her şeyi linkte bulacaksınız, ama onları sadece sizin için buraya kopyaladım!

Kararsız mod, değişken bir PWM frekansı sağlar ve ayarlanabilir bir görev döngüsüne de izin verir (bağlantıdaki yüksek ve düşük zaman denklemleri).

Devre:

Not: Güç kaynağı voltajındaki düşüşlerin etkisini azaltmak için Vcc (pozitif uç) ve GND (negatif uç) arasında bir elektrolitik kapak eklerim.

PWM frekansı:

Cevabım için bu yazıda diğerlerine kıyasla biraz savunma. Diğer cevapların çoğu, ortak üçgen dalga / karşılaştırıcı yöntemi gibi değişken bir PWM sinyali üretmek için bir ara dalga formu gerektirir. Üçgen dalga jeneratörünün (kendi başına önemli bir devre) inşa edilmesinde sadece probleminizi çözmek için bir ara adım olarak fazla bir şey görmüyorum.

555 harika bir analog çip ve ihtiyacınız olanı yapıyor. Keşke insanlar onlardan o kadar nefret etmiyorlardı.

Analog kontrollü görev döngüsü ile PWM yapmanın Ye Olde Phashioned yolu, analog kontrol sinyalini bir üçgen dalga ile karşılaştırmaktır. İstediğiniz PWM frekansında çalışan bir üçgen dalga üreteci yaparsınız. Bu, bir karşılaştırıcının negatif girişine ve analog kontrol sinyaline pozitif girişe beslenir. Sonuç tam yüksek veya tam düşüktür, ancak görev döngüsü kontrol sinyali ile doğrusal olarak orantılıdır. Örneğin, erken D sınıfı ses amfileri bu prensip üzerinde çalıştı.

Birçok durumda PWM'nin süper doğrusal olması gerekmez, bu nedenle üçgen dalganın mükemmel düz kenarlara sahip olması gerekmez. Biraz üstel olmalarına izin vermek devreyi basitleştirebilir.

Katma:

Mark Rages, "servo motor" dediğinizde, model uçaklarda ve benzerlerinde kullanılan küçük konum kontrollü hobi motorlarından bahsedebileceğinizi belirtti. Cevabım, motoru ne kadar zorlamak istediğinizle orantılı bir analog voltajınız olduğunu varsayarak bir motoru kontrol etmek için geçerlidir. Bu "hobi servoları" için geçerli değildir. Bunlar, bu terimin ortak anlamıyla PWM tarafından kontrol edilmez, ancak genellikle her 20 ila 50 ms'de bir tekrarlanan 1 ila 2 ms arasında olması gereken darbelerin genişliği ile kontrol edilmez. Bu soru gerçekten hobi servoları ile ilgiliyse, bunu netleştirmek için düzeltilmelidir.

Üçgen dalga. Karşılaştırıcı. Kontrol eşiği. Bunu yapmanın temel yolu bu.

$_{PP}$ üçgeninde, karşılaştırıcının eşiğini 4.5V ile 4.75V arasında değiştirmeniz gerekir. Herhangi bir sapma ve servoyu tüm aralığı üzerinde kontrol edemezsiniz. Bu hassas bileşenler gerektirir. Ayrıca, üçgen dalga jeneratörünün 2 opampa ihtiyacı var ve sonra karşılaştırıcı var .. Daha iyi bir yol var.

Önce 50Hz kare dalga üretin. En basit yol:

$\Omega$ direnç ve 100nF kapasitör size 20 süre verecektir.

$R_{EXT}$$C_{EXT}$

$T = R_{EXT} \times C_{EXT}$

$\mu$$\Omega$

$\Omega$$\Omega$

Bunu iki LM555 ile yapabilirdim, ama daha fazla harici bileşene ihtiyacım vardı.

düzenlemek (mikrodenetleyiciler hakkında)
Ben Olin kabul ediyorum (yorumlara bakın) bir mikrodenetleyici hariç görmezden (Olin dedi "saçma"). Bir mikrodenetleyici için geliştirmenin karmaşık olduğu bir zaman vardı, ama bugün artık doğru değil. Ayrıca birkaç avroluk bir programlama arayüzüne sahip olabilirsiniz. Çözüm o zaman o kadar kolay görünecek ki, denetleyici olmayan bir çözüm onunla rekabet edemez: SOT23-6'da ATTiny5 (Olin bir PIC10F220 alır) alırsınız. Güç bağlantılarına bir ayırma kapasitörü ve ADC girişine potmetre bağlayın. Bu kadar! 3 (üç) bileşen. ADC okumasını bir darbe genişlik çıkışına dönüştürmek o kadar kolaydır ki, bir başlangıç ​​programcısı için bile neredeyse saçmadır.

Onlarla başladıktan sonra, mikrodenetleyicilerin diğer IC'lerden veya ayrık bileşenlerden daha basit ve daha esnek bir çözüm sunduğunu göreceksiniz.

Bir not
diğer sorunuza itibaren Bunu görmek yapmak kullanımı mikrokontrollör. Neden onlardan kaçınmak istiyorsun?

PWM sinyali üretmenin en basit yolu, testere dişi dalgasını veya üçgen dalgasını bir analog karşılaştırıcının bir girişine ve kontrol voltajını diğerine beslemektir. Bir kişi saf bir üçgen dalga elde edemezse, bir RC filtresinden kare bir dalga geçirerek, filtrenin çıkışı kabaca 1 / 4VDD ve 3 / 4VDD arasında sallanacak ve ardından kontrol voltajını ölçeklendirerek makul bir dalga olabilir. % 0,01 görev döngüsü vermesi gereken bir kontrol voltajının, filtrelenmiş kare dalganın en düşük voltajına çevrilmesi ve% 99,99 görev döngüsü vermesi gereken kontrol voltajı, filtrelenmiş en yüksek voltaja çevrilecektir. kare dalgası. Bu, genlikle oldukça doğrusal orantılı olmayan, ancak birçok amaç için yeterince yakın olan bir darbe genişliği verecektir.

UCC3803 gibi düşük voltajlı (BiCMOS) güç kaynağı kontrol IC'sini kullanmanızı öneririm . Çalışma frekansı basit bir R ve C ile kolayca ayarlanabilir ve görev döngüsü kontrolü bir potansiyometre ile kolayca yapılabilir. 5V ray üzerinde çalışacaktır.

UCC3803, UCx84x serisi PWM kontrol cihazlarıyla pin uyumludur. Kolay PWM yapmak istiyorsanız, yukarıdaki şemayı kullanabilirsiniz, R1, 2N2222 ve 5k ISENSE ayar kabını (sadece pimi 3 toprağa bağlayın) atlayarak kullanabilirsiniz. Muhtemelen hata amplifikatörü ayar potu ile seri olarak iki 4.7k direnç atlayabilir ve doğrudan Vref ve Gnd'ye gidebilir veya ayarlama gerekli değilse açık bir voltaj bölücü kullanabilirsiniz. (Görev döngüsünü kolayca değiştirmeniz gerekip gerekmediğini belirtmediniz).

IC, 1A akım etrafında sürüş yapabilir. (Servomotorunuzda bir PWM girişi varsa, bu bir tartışma noktasıdır.)