Электроника для начинающих

Теперь представьте, что это устройство приводится в действие таймерами 555, в этом случае нам не надо каждый раз подключать отрицательный вывод источника питания к какому-то одному проводу, оставляя остальные провода неподключенными. В действительности в любой заданный момент на выходах трех таймеров имеются отрицательные сигналы, и только на одном четвертом положительный сигнал. Эту ситуацию демонстрирует последняя схема на рис. 5.111.

Теперь предположим, что на верхний по схеме провод подается положительный сигнал, когда на остальные три поступают отрицательные, как это показано на рис. 5.114.

Рис. 5.114.

Когда двигатель управляется с помощью четырех таймеров 555, они запускают его, исполняя роль приемников положительного напряжения, которое подается на все катушки электромагнитов двигателя. Внутреннее функционирование двигателя выглядит примерно так, как это показано на рисунке. Это не самый эффективный способ выполнения такой работы

Положительный сигнал не оказывает никакого воздействия, поскольку он сбалансирован напряжением, поступающим на другие концы обмоток с общего положительного вывода источника питания. На оба провода нижних катушек электромагнитов подаются отрицательные сигналы, которые создают равные и противоположно направленные силы, которые компенсируют друг друга (потребляя при этом некоторую энергию). Таким образом, суммарный результат данной ситуации будет таким же, что и на шаге 3 (см. рис. 5.111).

Фактически вы должны обнаружить, что вы при использовании шагового двигателя с таймерами 555 можете полностью отсоединить общий провод. Даже в этом случае двигатель будет продолжать вращаться, потому что один из таймеров выдает положительный сигнал в то время, как остальные — отрицательный. На практике такое использование двигателя более эффективно.

Управление скоростью

Если вы были внимательны, то, наверное, уже заметили, что в схеме управления шаговым двигателем, представленной на ЦВ-рис. 5.108, я у таймера оставил неподключенным каждый вывод 5. Обычно этот вывод заземляется через конденсатор для предотвращения попадания импульсов напряжения питания, которые могут повлиять на точность работы микросхемы.

Я оставил выводы неподключенными, поскольку у меня есть относительно них некоторые идеи. Фактически изменение частоты выходных импульсов микросхемы это именно то, что мы хотим сделать сейчас для того, чтобы можно было изменять скорость вращения шагового двигателя.

Если вы соедините все выводы 5 таймеров 555 вместе, как это показано на рис. 5.115, и установите подстроечный потенциометр с сопротивлением 2 кОм (показан на рис. 5.116) между ними и минусовым выводом источника питания, то увидите, что при повороте потенциометра в сторону уменьшения его сопротивления таймер начнет срабатывать быстрее.

Рис. 5.115. Чтобы отрегулировать частоту последовательности импульсов таймеров 555, их управляющие выводы (вывод 5 каждого таймера) должны быть соединены друг с другом и присоединены к подстроечному потенциометру, который регулирует сопротивление между этими выводами и минусовым выводом источника питания

Рис. 5.116.

Крупный план подстроечного потенциометра с выводами, которые находятся на расстоянии 1/10'' (2,54 мм) друг от друга, что соответствует расположению отверстий на макетной или перфорированной плате. Латунный винт, показанный в верхнем правом углу потенциометра на рисунке, поворачивает червячную передачу внутри устройства, давая возможность точно настроить его сопротивление

На рис. 5.117 показано расположение всех элементов на макетной плате. В конечном счете, когда сопротивление становится чуть меньше 150 Ом, все останавливается. Светодиоды гаснут, потому что вы уменьшили напряжение на выводе 5 ниже порогового уровня, который таймер 555 считает приемлемым.