Ako vytvoriť mostík H: 15 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

H-mostík je typ obvodu, ktorý môžete použiť na to, aby sa reverzibilný jednosmerný motor otáčal v smere hodinových ručičiek aj proti smeru hodinových ručičiek.

Inými slovami, tento obvod vám umožňuje rýchlo obrátiť smer otáčania motora pomocou spínača alebo čipu ovládača na zmenu jeho smeru.

Ukážem vám, ako vytvoriť najjednoduchšiu a najspoľahlivejšiu formu H-mostíka, ktorú viem vyrobiť. Musím vás varovať, že to v žiadnom prípade nie je najlepší návrh mostíka H a v skutočnosti má niekoľko nedostatkov, ktoré vysvetlím neskôr.

Aj keď ste nikdy predtým nevyrobili mostík H alebo jednoducho potrebujete obvod, ktorý môže obrátiť smer otáčania motora, potom je tento obvod rýchlym a jednoduchým riešením.

Vezmite prosím na vedomie:

Tento H-most nie je dobrý. Môžete urobiť oveľa lepšie jednoduché H-mosty a ja to ponechávam na archívne účely. V tomto návode na použitie Skitter Bot sa naučíte, ako si ho uľahčiť.

Krok 1: Choďte si vybaviť veci

Čo musíte získať:

4 - reléové relé SPST 5VDC 1 - reléové relé 5VDC SPDT 1 - balíček 9V svoriek na batérie 1 - 9V batéria 1 - prepínač alebo posuvný spínač (SPST) 1 - 7805 regulátor napätia 1 - doska PC 1 - jednosmerný motor

Upozorňujeme, že niektoré odkazy na tejto stránke obsahujú odkazy na pobočky spoločnosti Amazon. To nemení cenu žiadneho z položiek na predaj. Zarobím však malú províziu, ak kliknete na ktorýkoľvek z týchto odkazov a niečo kúpite. Tieto peniaze reinvestujem do materiálov a nástrojov pre budúce projekty. Ak by ste chceli alternatívny návrh na dodávateľa ktoréhokoľvek z dielov, dajte nám vedieť.

Krok 2: Pravda o H-mostoch

H-mostík je séria štyroch ovládateľných spínačov, v ktorých sú dve sady dvoch spínačov.

Jedna sada spínačov v zatvorenom stave umožňuje tok elektriny jedným smerom. Druhá sada spínačov umožňuje prúdenie elektriny v opačnom smere.

Ďalšou dôležitou charakteristikou mostíka H je, že zvyčajne môže používať menšie napätie (napríklad 5 V DC z mikroovládača) na ovládanie oveľa väčšieho napätia (12 V DC používaného na napájanie motora). Tieto dva oddelené zdroje napätia sú navzájom izolované.

H-mostíky môžu byť vyrobené buď so 4 relé alebo 4 tranzistormi.

Najlepší typ mostíka H je vyrobený s tranzistormi, pretože ich je možné ľahko použiť na reguláciu otáčok motora (použitím menšieho napätia na moduláciu oveľa väčšieho napätia motora). H-mostík vyrobený pomocou relé (ako ten, ktorý vyrábame) nemožno ľahko použiť na zmenu rýchlosti motora (pokiaľ samozrejme nie je napätie motora napájané zo zdroja energie, ktorý je možné modulovať … tj. H-mostík samotný nemôže modulovať zdroj energie na vypnutie motora. Výkon musí byť znížený, aby sa motor spomalil skôr, ako prejde mostíkom H).

Krok 3: Ako to funguje

Most, ktorý vyrábame, používa relé.

Čo to pre vás znamená, je to, že sa motor bude otáčať tak rýchlo, ako len môže v jednom smere, a potom pri cúvaní točí tak rýchlo, ako môže v druhom smere. Jediná vec, ktorá spomalí otáčky motora, je, ak máte ovládač, ktorý môže modulovať napájací signál 9 VDC PRED vstupom do H-mostíka.

Keď sú cievky na „relé 1“a „relé 4“vytiahnuté vysoko (prúdi nimi elektrina), motor sa začne otáčať dopredu (pozri „Obrázok 1“).

Keď sú cievky na „relé 2“a „relé 3“vytiahnuté vysoko (preteká nimi elektrická energia), motor sa začne otáčať dozadu (pozri „Obrázok 2“).

Keď sú cievky na „relé 1“a „relé 2“vytiahnuté vysoko (prúdi nimi elektrina), motor sa prestane točiť (pozri „Obrázok 3“).

Keď sú cievky na „relé 3“a „relé 4“vytiahnuté vysoko (prúdi nimi elektrina), motor sa prestane točiť (pozri „Obrázok 4“).

********POZOR***********

Chcete sa VYHNÚŤ:

„Relé 1“a „Relé 3“sú vytiahnuté vysoko. Toto je skrat, pretože elektrina neprechádza energiou. Budú sa zlé veci! (pozri „Obrázok 5“)

„Relé 2“a „Relé 4“sú vytiahnuté vysoko. Toto je skrat, pretože elektrina neprechádza energiou. Budú sa zlé veci! (predstavte si „obrázok 6“)

Naraz sú vytiahnuté viac ako 2 relé. Stanú sa zlé veci.

Krok 4: O našom obvode

Náš obvod obsahuje mostík H vyrobený zo 4 relé SPST (jednopólový jednopohon) a 1 dodatočného relé SPDT (jednopólový dvojitý hod), ktoré sa bude používať na prepínanie medzi 2 sadami 2 relé. Dobre…. takto to funguje … Napájanie z batérie smeruje k regulátoru napätia 7805, kde sa prevádza na 5V. Napájanie z batérie tiež prechádza do „relé 1“a „relé 2“, kde prechádza do motora (ale predbiehame sa). Napájanie 5 V ide do cievky relé SPDT a je tiež prechádzajúce cez relé SPDT. Keď je spínač zopnutý, 5 V preteká cievkou relé SPDT a 5 V je tiež vedené cez relé SPDT na cievky „relé 1“a „relé 4“, čo ich núti zatvoriť. To umožňuje 9V prúdiť cez „relé 1“a „relé 4“spôsobom, v ktorom sa motor môže otáčať v smere hodinových ručičiek. Inými slovami, keď zatvoríme spínač pripojený k cievke na relé SPDT, spustíme mostík H, aby sa motor mohol otáčať v smere hodinových ručičiek. Ak teda chceme, aby sa motor otáčal proti smeru hodinových ručičiek, všetko, čo by sme potrebovali stačí prepnúť prepínač v opačnom smere. To zmení cestu, ktorou prechádza elektrina cez relé SPDT, a následne zatvorí „relé 2“a „relé 3“(a v širšom zmysle otvorí „relé 1“a „relé 4“).

Krok 5: Začnite spájkovať

Spájajte svoje 4 relé SPST na dosku plošných spojov čo najbližšie k sebe (pozri sekundárny obrázok). Ak neviete, ako spájkovať, naučte sa spájkovať. Ďalej na dosku spájkujte relé SPDT (vec podobná krabici). čo najbližšie k relé SPST (pozri sekundárny obrázok) Nakoniec v registroch na úplne ľavej alebo pravej strane dosky spájkujte 5V regulátor 7805 (pozri sekundárny obrázok). Teraz by ste mali mať všetky vaše hlavné komponenty pripojené k doske (pozri hlavný obrázok).

Krok 6: Spájkujte niektoré drôty

Teraz budete chcieť pripojiť vodiče k svojim komponentom tak, aby boli skutočne prepojené a mohli robiť veci.

Na začiatku spájkujte čierny vodič na jednu stranu cievky na každom relé SPST. Vyberte miesto na doske plošných spojov, kde je najmenej 8 prázdnych slotov a nie sú spojené so žiadnymi súčasťami, a potom spájajte všetky 4 vodiče k sebe na spodnej strane dosky.

Krok 7: Spájkujte niekoľko ďalších drôtov

Potom musíte pripojiť dva vodiče ku každému z výstupných kolíkov relé SPDT. Zvážte každý z týchto dvoch drôtov, ktoré patria do rovnakej sady drôtov. Pripojte jednu sadu vodičov k cievkam na dvoch najbližších relé. Pripojte druhú sadu vodičov k cievkam na dvoch najvzdialenejších relé (objasnenie nájdete v poznámkach k obrázku).

Krok 8: Spájkujte ešte viac drôtov

Pripojte stredný kolík prvého relé k 9V vstupu na regulátore napätia. Pripojte stredný kolík druhého relé k zemi (miesto so všetkými čiernymi vodičmi prepojenými dohromady). Pripojte stredný kolík tretieho relé k 9V vstupu na regulátore napätia. Pripojte stredný kolík štvrtého relé k zemi (miesto so všetkými čiernymi vodičmi prepojenými dohromady).

Vysvetlenie nájdete na obrázkoch nižšie.

Krok 9: Kto by si myslel, že by tam bolo toľko drôtov?

Pripojte druhý koniec jedného z týchto vodičov k vstupnému kolíku relé SPDT. Pripojte druhý vodič k cievke na relé SPDT.

A potom je tu vec prepínača. Jeden vodič na spínači smeruje k cievke na relé SPDT a druhý vodič na spínači ide na zem.

Teraz by tiež bolo vhodné pripojiť čierny vodič medzi zem a stredný kolík na regulátore napätia.

Krok 10: Pripojte Plug You Sexy Beast

Budete chcieť mať možnosť zapnúť H-mostík, však? A bez ohľadu na to, ako sexy si môžete myslieť, že ste, jediný spôsob, ako to zapnúť, je elektrina.

Pripojte teda červený vodič 9V zástrčky k 9V vstupu na regulátore napätia. Potom pripojte čierny vodič k všetkým ostatným uzemňovacím vodičom na doske.

Krok 11: O niekoľko káblov viac

Pripojte 5 drôt k kolíkom na boku elektrónok relé SPST, ku ktorým nie sú v súčasnej dobe pripojené žiadne káble.

Ak je na strednom kolíku na jednej strane trubice, na ktorej sú v súčasnosti káble, červený +9V vodič, pripojte tiež červený vodič na stranu, ku ktorej aktuálne pripájate vodiče. Ak je na strane všetkých vodičov čierny drôt, pripevnite na túto stranu čierny drôt.

Krok 12: Vyčistite

Odrežte všetok nadbytočný drôt na spodnej strane dosky.

Orezajte čo najbližšie k doske bez prerušenia akýchkoľvek spojení.

To zabráni neskoršiemu kríženiu drôtov.

Krok 13: Testovanie… Testovanie… 1… 2… 3…

Teraz je načase zistiť, či to funguje. Predstavte si červený a čierny drôt najbližšie k jednému okraju dosky ako jednu sadu. Predstavte si ďalší červený a čierny drôt ako ďalšiu sadu. Na obrázku nižšie som skrútil dva vodiče každej sady dohromady. Keď je mostík H spustený relé SPDT, buď v jednej alebo druhej súprave v danom čase prúdi energia. Takže ak ku každej súprave sme mali pripojiť LED diódu v sérii s odporom 220 ohmov, keď zapojíme batériu a stlačíme vypínač, rozsvieti sa buď jedna LED alebo druhá (pozri obrázky nižšie).

Ak váš H-bridge takto nefunguje, uistite sa, že: 1. Používate správnu „sadu“vodičov2. Všetky vaše vodiče sú vedené správne (pozri obrázok nižšie) 3. Vykonali ste všetky vhodné spájkované spoje a nechýbajú vám žiadne vodiče4. Nemáte žiadne prekrížené vodiče (Ak to urobíte, regulátor napätia bude s najväčšou pravdepodobnosťou neznesiteľne horúci. Mali by ste tiež vidieť, kde je krížený … obvykle.) 5. Vaše relé fungujú (Môžete to skontrolovať premostením kladného konca cievky priamo k zdroju napájania 5V. Keď to urobíte, mali by ste počuť malé cvaknutie) 6. Vaša batéria nie je vybitá (Rýchlo na ňu stlačte LED diódu a skontrolujte, či sa rozsvieti) 7. Vaša LED dióda nie je vybitá (skúste inú LED) 8. LED dióda nesvieti dozadu a bráni toku elektriny (skúste ju otočiť).9. Bohovia elektroniky sa na vás nehnevajú.

Krok 14: Pripojenie motora

Tu to začína byť trochu zložitejšie.

Pretože chceme, aby elektrina prúdila motorom dopredu aj dozadu, budeme chcieť pripojiť jednu sadu vodičov k motoru so správnou polaritou a druhú sadu vodičov k motoru s opačnou polaritou.

Inými slovami, čierna z jednej sady sa spáruje s červenou z inej sady a potom sa pripojí k červenému vodiču na motore. A červená z jednej sady sa spáruje s čiernou z druhej sady a pripevní sa k čiernemu vodiču na motore.

Alebo sa len chcete pozrieť, čo sa deje, a pozorne sa pozrite na obrázok. Malo by to dávať zmysel.

Krok 15: Vylepšite svojho Artbota

Okrem toho, že ho používate pre množstvo praktických aplikácií, teraz môžete tiež použiť svoj mostík H, aby sa váš fantazijno-trblietavý kresliaci robot pohyboval v dvoch smeroch.

Dávajte si pozor na chrbát Jackson Pollack! Budeme čerpať z vášho hrobu!

Považovali ste to za užitočné, zábavné alebo zábavné? Ak chcete vidieť moje najnovšie projekty, sledujte @madeineuphoria.