Электроника для начинающих

Я применил резисторы сопротивлением 10 кОм, которые подтягивают уровень напряжения на входах каждого таймера 555 таким образом, что таймеры действительно находятся в статическом состоянии. Конденсатор емкостью 0,01 мкФ подключается между выходом одного таймера и входом следующего. Таким образом, они остаются изолированными друг от друга, а конденсатор всего лишь передает отрицательный перепад напряжения, когда один из таймеров заканчивает формирование выходного импульса и на его выходе устанавливается сигнал низкого логического уровня, что приводит к запуску следующего таймера.

С правой стороны я использовал времязадающие резисторы с сопротивлением 10 кОм и конденсаторы емкостью 22 мкФ, предназначенные для генерирования цикла длительностью порядка четверти секунды, за исключением самого верхнего таймера, у которого времязадающий резистор имеет сопротивление 8,2 кОм.

Причина, по которой это сделано, связана с тем, что таймеры будут все время ожидать начального импульса друг от друга, а таймеры 2 и 4 или 1 и 3 могут запускаться вместе. Задавая для одного таймера более короткий цикл, чем для других, я минимизирую эту проблему.

Светодиоды добавлены для того, чтобы предоставить некоторую визуальную картину того, что происходит в схеме. Без этих светодиодов, если вы случайно сделаете ошибку при подключении проводов, двигатель может вращаться взад или вперед в неправильном режиме, и при этом вы не будете понимать того, что происходит. Вначале вы можете запустить вашу схему только с подключенными светодиодами, только для того, чтобы проверить, что она работает. На рис. 5.108 (ЦВ-рис. 5.108) приведена собранная на макетной плате схема перед подключением двигателя. Затем с помощью проводов вы должны соединить двигатель с макетной платой, где вы должны выполнить подключение с выходами таймеров (выводы 3) (рис. 5.109, ЦВ-рис. 5.109).

Рис. 5.108.Чтобы проверить управляющую схему на наличие ошибок, используются четыре светодиода, которые подключены к выводам таймеров 555. Подключите желтый провод, показанный на правой стороне рисунка, к выводу 2 первого таймера. Чтобы выполнить сброс таймеров, свободным концом этого провода коснитесь положительного вывода источника питания, а затем для выполнения запуска таймеров, если это необходимо, выполните кратковременное его подключение к отрицательному выводу источника

Рис. 5.109.После того как схема была протестирована, может быть добавлен двигатель путем подключения его управляющих проводов к выводам четырех таймеров 555

Подайте напряжение питания, и вы увидите, что двигатель будет поворачиваться шагами синхронно с включением светодиодов. Если последовательность включения светодиодов нестабильна, то:

1. Подключите провод напрямую от входа (вывод 2) самого верхнего таймера к положительному выводу источника питания, а затем подождите, пока таймер не остановится.

2. Повторно запустите последовательность, отключая свободный конец этого провода или (если это необходимо) касаясь им на короткое время отрицательного вывода источника питания, чтобы запустить первый таймер. Есть одна вещь, которую вы можете заметить, если будете очень внимательными: общий вывод шагового двигателя подключен к положительному выводу источника питания. Поэтому, когда каждый таймер формирует положительный сигнал, этот положительный сигнал на самом деле не включает двигатель.

Двигатель приводят в движение только сигналы низкого логического уровня на выходах таймера. С такой конструкцией кажется все понятно. Далее вам следует усвоить некоторые теоретические данные.

Внутри шагового двигателя

Если вы на сайте Википедии обратитесь к статье, посвященной шаговым двигателям, то можете найти 3D-изображение очень хорошего качества, на котором будет показан зубчатый ротор и 4 окружающие его обмотки. Может быть, такие шаговые двигатели и были как-то один раз изготовлены, но не более того.

Представьте два горизонтальных ряда катушек электромагнитов. В пространстве между ними находится серия небольших магнитов, как в товарном поезде, который может двигаться влево или вправо, как это показано на рис. 5.110 и 5.111.