DC-motor dubbelriktad kontroll med TV-fjärrkontroll

Detta projekt beskriver hur en DC-motor kan flyttas framåt eller bakåt med hjälp av en TV- eller DVD-fjärrkontroll.Målet är att konstruera en enkel dubbelriktad motordrivrutin som använder modulerat infrarött (IR) 38kHz pulståg för ändamålet utan att använda någon mikrokontroller eller programmering.

Författarens prototyp visas i fig. 1.

Författarens prototyp

Fig. 1: Författarens prototyp

Krets och arbetar

Kretsschema över projektet visas i Fig. 2. Det är byggt kring IR-mottagarmodulen TSOP1738 (IRRX1), dekaderäknare 4017B (IC2), motordrivrutin L293D (IC3), PNP-transistor BC557 (T1), två BC547 NPN-transistorer ( T2 och T3), 5V reglerad strömförsörjning (IC1) och ett 9V batteri.

Kretsschema för DC-motordrivrutinen

Fig. 2: Kretsschema för DC-motordrivaren

9V-batteriet är anslutet via diod D1 till spänningsregulator 7805 för att generera 5V DC som krävs för projektet.Kondensator C2 (100µF, 16V) används för rippelavstötning.

Under normalt tillstånd är utgångsstift 3 på IR-modulen IRRX1 på logisk hög, vilket betyder att transistor T1 som är ansluten till den är avstängd och därför är dess kollektorterminal på logisk låg.Kollektorn hos T1 driver klockpulsen för dekaderäknaren IC2.

När du riktar fjärrkontrollen mot IR-modulen och trycker på valfri tangent, tar modulen emot 38kHz IR-pulserna från fjärrkontrollen.Dessa pulser inverteras vid kollektorn hos TI och ges till klockingångsstiftet 14 på dekaderäknaren IC2.

De ankommande IR-pulserna ökar dekaderäknaren med samma hastighet (38kHz) men på grund av närvaron av RC-filter (R2=150k och C3=1µF) vid klockingångsstift 14 på IC2, uppträder pulståget som en enda puls vid bänken.Sålunda, vid nedtryckning av varje tangent, går räknaren endast fram med en enda räkning.

När fjärrkontrollens nyckel släpps laddas kondensatorn C3 ur genom motståndet R2 och klocklinjen blir noll.Så varje gång användaren trycker och släpper en tangent på fjärrkontrollen, får räknaren en enda puls vid sin klockingång och LED1 lyser för att bekräfta att pulsen har tagits emot.

Under drift kan det finnas fem möjligheter:

Fall 1

När fjärrkontrollens tangent trycks in kommer den första pulsen och O0-utgången från dekaderäknaren (IC2) blir hög medan stiften O1 till O9 är låga, vilket betyder att transistorerna T2 och T3 är i avstängt tillstånd.Båda transistorernas kollektorer dras till högt tillstånd av 1-kilo-ohm-motstånd (R4 och R6), så båda ingångarna IN1 och IN2 på motordrivrutinen L293D (IC3) blir höga.I detta skede är motorn i avstängt tillstånd.

Fall 2

När en tangent trycks ned igen ökar den andra pulsen som kommer till CLK-linjen räknaren med en.Det vill säga när den andra pulsen anländer blir O1-utgången från IC2 hög, medan de återstående utsignalerna är låga.Så transistor T2 leder och T3 är avstängd.Vilket innebär att spänningen vid kollektorn för T2 blir låg (IN1 av IC3) och spänningen vid kollektorn för T3 blir hög (IN2 för IC3) och ingångarna IN1 och IN2 på motordrivrutinen IC3 blir 0 respektive 1.I detta tillstånd roterar motorn framåt.

Fall 3

När en knapp trycks ned en gång till ökar den tredje pulsen som kommer till CLK-linjen räknaren med en igen.Så O2-utgången från IC2 blir hög.Eftersom ingenting är anslutet till O2-stiftet och utgångsstiften O1 och O3 är låga, så går båda transistorerna T2 och T3 till avstängt tillstånd.

Båda transistorernas kollektorklämmor dras till högt tillstånd av 1-kilo-ohm-motstånden R4 och R6, vilket innebär att ingångarna IN1 och IN2 på IC3 blir höga.I detta skede är motorn återigen i avstängt tillstånd.

Fall 4

När en knapp trycks ned en gång till ökar den fjärde pulsen som kommer till CLK-linjen räknaren med en för fjärde gången.Nu går O3-utgången på IC2 hög, medan de återstående utgångarna är låga, så transistorn T3 leder.Vilket innebär att spänningen vid kollektorn för T2 blir hög (IN1 av IC3) och spänningen vid kollektorn för T3 blir låg (IN2 av IC3).Så ingångarna IN1 och IN2 på IC3 är på 1- respektive 0-nivåer.I detta tillstånd roterar motorn i omvänd riktning.

Fall 5

När en tangent trycks ned för femte gången, ökar den femte pulsen som kommer till CLK-linjen räknaren med ett igen.Eftersom O4 (stift 10 på IC2) är kopplat till Återställ ingångsstift 15 på IC2, kommer ett tryck för femte gången att föra decennieräknaren IC tillbaka till ström-på-återställningstillstånd med O0 hög.

Således fungerar kretsen som en dubbelriktad motordrivenhet som styrs med en infraröd fjärrkontroll.

Konstruktion och provning

Kretsen kan monteras på ett Veroboard eller ett kretskort vars layout i verklig storlek visas i fig. 3. Komponentlayouten för kretskortet visas i fig. 4.

PCB layout

Fig. 3: PCB layout
Komponenternas layout av PCB

Fig. 4: Komponentlayout för PCB

Ladda ner PDF-filer för PCB och komponentlayout:Klicka här

Efter montering av kretsen, anslut 9V batteri över BATT.1.Se sanningstabellen (tabell 1) för användning och följ stegen som beskrivs i fall 1 till fall 5 ovan.

 

Redigerad av Lisa


Posttid: 2021-09-29