Нарисовал принципиальную схему будущего робота. Решил по полной использовать потенциал восьмой атмеги, задействовал все ноги. DS- dip swich на 6 переключателей, задает режим работы и отключает питание. Из нарисованного протестировал на макетах ТСОП и Н-мост, измеритель света и энкодеры не тестировал. Собственно энкодеры собраны по стандартной схеме, интересуют в основном номиналы. Обвязка ТСОПов взята полностью из даташита ( на мекете были небольшие отличия) , кварц взят для большей стабильности частоты ради ТСОПов. на моторах повешены электролиты- из опытов, моторы с ними получают большую мощность. Частота ШИМ регулирования-300 Гц. Из совсем экспериментального- измеритель уровня мощности. 2 фототранзистора на АЦП по стандартной схеме, и моё ноу-хау 386 ОУ для работы в режиме а-ля бим ( но АЦП считается только разность напряжений). Я поставил большую индуктивность на входе цифровой части, и еще одну поменьше на входе аналогового питания- это нормально ( в даташитах вроде так)? Хочу использовать встроенную опору для АЦП, будет ли она стабильной?
Хочу все развести на одной одностороннем текстолите 9х9 см. Все в корпусах для поверхностного монтажа, но всетаки кажется понадобится еще 1 сторона...
P.S. Вроде схему нарисовал неплохо. ЕСКД тихо плачет в стороне, но надеюсь, все понятно.
roboforum.ru
Технический форум по робототехнике.
Нарисовал принципиалку, требуется критика
1)Электролиты на моторах так ставить нельзя! Если очень хочется - поставь их снаружи моста. Если надо больше мощности - мосты можно сделать на полевиках.
2)ОУ без гестерезиса - это тот еще геморрой. Советую исправить...
3)Неплохо бы разделить питание светодиодов и ТСОПов хотя-бы индуктивностью. Скачки тока на частоте излучения плохо влияют на ТСОПы.
2)ОУ без гестерезиса - это тот еще геморрой. Советую исправить...
3)Неплохо бы разделить питание светодиодов и ТСОПов хотя-бы индуктивностью. Скачки тока на частоте излучения плохо влияют на ТСОПы.
Спасибо болтшое за комментарии
1) По этому пункту у меня больше всего вопросов: ни в одной схеме Н-моста я не видел на моторе электролитов. Но я провожу эксперимент:
А. отсоединяю электролиты. Вал блокируется легко, мотор с заблокированным валом жужжит.
Б. Прикладываю электролиты- крутящий момент растет, мотор с блокированным валом не жужжит.
По логике понятно- электролит выпрямляет ШИМ и мотор питается уже как бы постоянным током. В чем собственно причина того, что нельзя? Ток моторов довольно мал, разогрева кондеров нет. В модели у меня электролит 1000 мкФ стоит на входе моста, но работают именно эти 2 по 220 мкФ.
2) Это не обычный ОУ, а его модификация. У него усиление без доп. элементов всего 20 ( то есть это не обычный модельный ОУ с беск. Кu), и выход отсчитывается от полпитания. То есть по идее проблем быть не должно
3)Спасибо, обязательно исправлю.
1) По этому пункту у меня больше всего вопросов: ни в одной схеме Н-моста я не видел на моторе электролитов. Но я провожу эксперимент:
А. отсоединяю электролиты. Вал блокируется легко, мотор с заблокированным валом жужжит.
Б. Прикладываю электролиты- крутящий момент растет, мотор с блокированным валом не жужжит.
По логике понятно- электролит выпрямляет ШИМ и мотор питается уже как бы постоянным током. В чем собственно причина того, что нельзя? Ток моторов довольно мал, разогрева кондеров нет. В модели у меня электролит 1000 мкФ стоит на входе моста, но работают именно эти 2 по 220 мкФ.
2) Это не обычный ОУ, а его модификация. У него усиление без доп. элементов всего 20 ( то есть это не обычный модельный ОУ с беск. Кu), и выход отсчитывается от полпитания. То есть по идее проблем быть не должно
3)Спасибо, обязательно исправлю.
910кОм в базах моста, не многовато ли?
А че, частота ШИМ такая низкая, сделай килогерц 5, пущай моторчик как дроссель работает.
А че, частота ШИМ такая низкая, сделай килогерц 5, пущай моторчик как дроссель работает.
Если частота ШИМ выше, моторчик теряет мощность- практически не крутится, а только жужжит. А номинал резистора выбран исходя из рекомендаций . Думаете транзисторы не в насыщении? Но тогда они грелись бы сколько-нибудь заметно.
Хочу в схему сделать добавку- входы enable на логике подтянуть к питанию для большей безопасности.
И еще, ну обьясните, почему электролиты так ставить нельзя на моторы? Чем плохо?
Может у кого есть еще замечания? Обмдно будет получить нерабочую плату из-за какой-то ерунды.
И еще, ну обьясните, почему электролиты так ставить нельзя на моторы? Чем плохо?
Может у кого есть еще замечания? Обмдно будет получить нерабочую плату из-за какой-то ерунды.
steel_monkey писал(а):И еще, ну обьясните, почему электролиты так ставить нельзя на моторы? Чем плохо?
Электролетические конденсаторы имеют строгую полярность т.е плюс подключать только к плюсу а минус только к минусу. Неправельное подключение приводит к выходу конденсатора из строя : быстрое "высыхание" потеря емкости а так же взрываются( громкий хлопок и вздувшаяся крышка) после чего они идут на свалку.
В твоем случае мотор реверсный а электролиты ты подключил так что один из них постоянно находится под неправельным напряжением (минус подключен к плюсу).
steel_monkey писал(а):Спасибо, буду иметь в виду.
Вообще существуют 2-х полярные электролиты (ну это так для общего развития), но они дороже и в твоем случае нах не нужны.
Как я понимаю, неполярные электролиты отличаются от полярных тем, что у них 2 слоя оксида алюминия, то есть это по сути это 2 полярных конденсатора, включенных последовательно одноименными полюсами (как в моём случае). В рабочем режиме, все напряжение падает на конденсаторе, включенном в прямом направлении, а ток есть практически ток утечки ( если ШИМ выпрямится включенным в прямом направлении конденсатором).
А я в каком-то номере журнала Радио читал, что чтобы получить неполярный электролит, нужно как раз соединить два полярных встречно. Но емкостью в 2 раза большей, соотв.
1 Не вижу смысла в установке дешифратора. При подаче питания все выводы меги в сером состоянии соответственно плечи моста будут закрыты.
2 Емкость логичнее было бы поставить не в параллель двигателю, а непосредственно по питанию моста(электролит порядка 220 мкФ и керамику порядка 0,47 мкФ ) , дроссель по питанию - убрать. В такой схеме, как у тебя(без электролитов в параллель двигателю), при запуске преобразователя, вырастает реактивное сопротивление дросселя, соответственно на двигателе падает меньшее напряжение(пропорциональное скорости вращения). В паузе между импульсами, обмотка двигателя не размагничивается, потому что некуда сливать запасенную энергию. По той же причине при повышении частоты ШИМа мотор перестает вращаться.Ставя электролиты в параллель двигателю ты делаешь возможным размагничивание обмотки в паузе, но при этом ключи при каждом импульсе открываются на подразряженную емкость.
3 Номиналы базовых резисторов я бы уменьшил килоом до двух ориентируясь на нагрузочную способность управляющего устройства (мега или дешифратор тебе решать), КУ твоего составного транзистора(раскачка+ключ) может колебаться от 1600 до 396900 и надеяться на большую цифру я бы не стал.
4 Нужна ли ТСОПам высокая стабильность частоты, если передатчиком и приемником служит мега?
5 В ПОС LM339 я бы поставил по мегаому, для обеспечения гистерезиса, а то при переходах будет генерашка.
6 Встороенная опора меги плавает, порядка +/- 100мВ (из практики).
7 В блоке измерения освещенности, в коллекторах фототранзисторов стоит поставить подстроечники, т.к из-за разброса реальных сопротивлений резисторов и разброса в КУ фототранзисторов, выходной сигнал нуля уплывет от 1/2 питания.
2 Емкость логичнее было бы поставить не в параллель двигателю, а непосредственно по питанию моста(электролит порядка 220 мкФ и керамику порядка 0,47 мкФ ) , дроссель по питанию - убрать. В такой схеме, как у тебя(без электролитов в параллель двигателю), при запуске преобразователя, вырастает реактивное сопротивление дросселя, соответственно на двигателе падает меньшее напряжение(пропорциональное скорости вращения). В паузе между импульсами, обмотка двигателя не размагничивается, потому что некуда сливать запасенную энергию. По той же причине при повышении частоты ШИМа мотор перестает вращаться.Ставя электролиты в параллель двигателю ты делаешь возможным размагничивание обмотки в паузе, но при этом ключи при каждом импульсе открываются на подразряженную емкость.
3 Номиналы базовых резисторов я бы уменьшил килоом до двух ориентируясь на нагрузочную способность управляющего устройства (мега или дешифратор тебе решать), КУ твоего составного транзистора(раскачка+ключ) может колебаться от 1600 до 396900 и надеяться на большую цифру я бы не стал.
4 Нужна ли ТСОПам высокая стабильность частоты, если передатчиком и приемником служит мега?
5 В ПОС LM339 я бы поставил по мегаому, для обеспечения гистерезиса, а то при переходах будет генерашка.
6 Встороенная опора меги плавает, порядка +/- 100мВ (из практики).
7 В блоке измерения освещенности, в коллекторах фототранзисторов стоит поставить подстроечники, т.к из-за разброса реальных сопротивлений резисторов и разброса в КУ фототранзисторов, выходной сигнал нуля уплывет от 1/2 питания.
Спасибо за дельные советы!
Дешифратор поставил для упрощения управления: с выходов таймера 1 в ШИМ режиме беру сигнал на входы enable дешифраторов, остальные выводы определяют направдение. Можно конечно извратиться и поставить всего 4 транзистора - нижними к примеру рулить ШИМом, а нижними просто переключать направление. Но до меня это только щас доперло :oops: , а разводка уже сделана.
Дроссели я скорее всего оставлю, так как конденсаторы не могли подавить помехи на макетном образце, тсопы давали ошибку. А при такой частоте (300 Гц) ШИМа их сопротивление мало по сравнению с мотором ( отличие примерно на 2 порядка).
По номиналам базовых резисторов- на моём тестовом образце все бегает довольно шустро, транзисторы не греются-> они в насыщении. Но на всякий случай номинал взял поменьше.
Ну а кварц... разброс внутреннего генератора порядка 5%, еще прибавить температуру и возможный разряд батарей, и ошибка может стать довольно большой. Тем более ног как раз хватило.
Пункт 5-вроде исправил.
Пункт 6- соединил опору с аналоговым питанием.
Пункт 7- как сразу не заметил :oops:
Схему перерисовал с учетом сказанного, еще перевернул электролиты ( их вроде плюсами соединять надо).
Дешифратор поставил для упрощения управления: с выходов таймера 1 в ШИМ режиме беру сигнал на входы enable дешифраторов, остальные выводы определяют направдение. Можно конечно извратиться и поставить всего 4 транзистора - нижними к примеру рулить ШИМом, а нижними просто переключать направление. Но до меня это только щас доперло :oops: , а разводка уже сделана.
Дроссели я скорее всего оставлю, так как конденсаторы не могли подавить помехи на макетном образце, тсопы давали ошибку. А при такой частоте (300 Гц) ШИМа их сопротивление мало по сравнению с мотором ( отличие примерно на 2 порядка).
По номиналам базовых резисторов- на моём тестовом образце все бегает довольно шустро, транзисторы не греются-> они в насыщении. Но на всякий случай номинал взял поменьше.
Ну а кварц... разброс внутреннего генератора порядка 5%, еще прибавить температуру и возможный разряд батарей, и ошибка может стать довольно большой. Тем более ног как раз хватило.
Пункт 5-вроде исправил.
Пункт 6- соединил опору с аналоговым питанием.
Пункт 7- как сразу не заметил :oops:
Схему перерисовал с учетом сказанного, еще перевернул электролиты ( их вроде плюсами соединять надо).
- Вложения
-