Электроника для начинающих

Теперь пришло время изготовить нечто более сложное: тележку, которая будет ориентироваться по направлению светового луча. Я хочу рассказать, что вам потребуется, чтобы начать этот проект, но в этот раз я не собираюсь проходить весь путь до конца со всеми подробностями. Я хочу привить вам навык расчета деталей для улучшения проектов и в конечном итоге самостоятельному изобретению.

Вам понадобятся:

1. Таймеры 555. Количество — 8 шт.

2. Подстроечный потенциометр с сопротивлением 2 кОм и линейной зависимостью. Количество — 2 шт.

3. Светодиоды. Количество — 4 шт. Если вы устали подключать последовательные резисторы для защиты светодиодов в цепи 12 В, то приобретайте такие светодиоды, как Chicago Miniature 606–4302H1–12V, которые имеют свой встроенный резистор. Однако в схеме на рис. 5.107 предполагается, что вы будете использовать обычный светодиод с прямым напряжением на 2 В или 2,5 В.

4. Униполярный, четырехфазный, 12-вольтовый, типа Parallax 27964 или аналогичный ему шаговый двигатель, при условии, что максимальный потребляемый им ток будет около 100 мА. Количество — 2 шт.

5. Фоторезисторы, в идеале в диапазоне от 500 до 3000 Ом. Количество — 2 шт.

6. Микросхемы усилителей ULN2001A или ULN2003A, выполненные на транзисторной паре Дарлингтона, от компании STMicroelectronics. Количество — 2 шт.

7. КМОП-микросхема восьмеричного или десятичного счетчика. Количество — 2 шт.

8. Набор резисторов и конденсаторов.

Исследование вашего шагового двигателя

В перечне необходимых компонентов я указал униполярный, четырехфазный, 12-вольтовый шаговый двигатель, поскольку это двигатель достаточно общего типа. Типичный образец показан на рис. 5.104.

Рис. 5.104.Типичный шаговый двигатель. Ось двигателя вращается шагами, когда отрицательные импульсы последовательно подаются на четыре провода, а пятый провод является общим и подключается к положительному выводу источника питания

Если вы не сможете найти одну из тех позиций, которую я перечислил, то вы не должны переживать и напрягаться по поводу выбора других компонентов, имеющих аналогичное общее описание. «Униполярный» — означает, что вам для запуска двигателя не надо будет переключать полярность напряжения питания. «Четырехфазный» — означает, что импульсы, которые запускают двигатель, должны подаваться последовательно по четырем различным проводам. Поскольку вы будете запускать двигатель напрямую с помощью таймера 555, то чем меньше будет мощность его потребления, тем лучше.

Сначала вы можете подать напряжение на двигатель без использования каких-либо компонентов вообще. Наиболее вероятно, что он уже будет иметь пять проводов для подключения с уже зачищенными и залуженными концами, так что вы легко можете вставить их в отверстия на макетной плате, как это показано на рис. 5.105.

Рис. 5.105. Самый простой способ проверить шаговый двигатель — это вручную присоединить напряжение питания к каждому из четырех управляющих проводов. Кроме того, для упрощения визуального восприятия отклика двигателя на подаваемые импульсы нужно к оси шагового двигателя прикрепить кусочек липкой ленты