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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Le contrôleur PIC contrôle le moteur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / moteurs électriques Cette collection comprend deux modèles de contrôleurs PIC décrits sur le site Web du passionné de radio japonaise Seiichi Inoue. Le premier d'entre eux est conçu pour contrôler la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu, le second est un moteur pas à pas. Le diagramme schématique du contrôleur de vitesse d'arbre du moteur à courant continu est présenté sur la Fig. 1 (une description détaillée en anglais peut être trouvée sur ).
L'appareil est réalisé sur un microcontrôleur (MCU) PIC16F873. Sa fréquence d'horloge (10 MHz) est fixée par le résonateur à quartz ZQ1. L'alimentation est fournie au moteur électrique principal M1 via un puissant transistor à effet de champ VT2, dont la grille reçoit des impulsions rectangulaires de la sortie du microcontrôleur CCP1 via un étage d'adaptation sur le transistor VT1. La fréquence d'impulsion est constante et le cycle de service peut être modifié, ajustant ainsi la vitesse du rotor du moteur. L'arbre du moteur électrique M1 est relié mécaniquement (via une transmission à engrenages à deux étages 1:1) au deuxième moteur électrique, qui est utilisé comme générateur. La tension qu'il génère via le pont de diodes VD1 et le diviseur de tension R1 - R3 est fournie à l'entrée AN0 du convertisseur analogique-numérique inclus dans le MK. La diode Zener VD2 avec une tension de stabilisation de 5 V protège cette entrée des dommages, le condensateur C5 atténue les ondulations de la tension redressée. La vitesse de rotation requise est réglée par la résistance variable R2 avec la caractéristique fonctionnelle A. Une augmentation de la tension fournie à l'entrée AN0 indique que la vitesse de l'arbre du moteur augmente. En réponse à cela, le MK réduit la durée des impulsions à la sortie de SSR1 et la vitesse de rotation revient à sa valeur précédente. À mesure que la tension générée par le moteur-générateur diminue, la durée de l'impulsion augmente et la vitesse de rotation augmente. La gamme de LED HL1 - HL8 permet de contrôler visuellement la vitesse de l'arbre moteur : le nombre de LED allumées augmente avec son augmentation. L'appareil est alimenté par une tension stabilisée de 5 V, prélevée sur la sortie du stabilisateur intégré DA1. Le moteur M1 reçoit une tension non stabilisée provenant d'une source distincte. Le contrôleur est assemblé sur une planche à pain de 70x45 mm. Les dispositifs de commande de moteur pas à pas contiennent généralement des registres à décalage qui forment la séquence nécessaire d'impulsions fournies aux enroulements. Le dispositif proposé sur un contrôleur PIC permet également de changer la direction et d'ajuster la vitesse du rotor. Une description de la conception, un dessin du circuit imprimé et des codes sources commentés pour le programme du microcontrôleur se trouvent à l'adresse . Le schéma de principe de l'appareil est illustré à la fig. 2.
Le principal est le PIC16F84A MK. La fréquence d'horloge (4 MHz) est réglée par le résonateur à quartz ZQ1. Un générateur est assemblé à l'aide des éléments R8-R10, C6 et du transistor VT5, dont la fréquence peut être modifiée en douceur par la résistance variable R9 avec la caractéristique fonctionnelle A. La tension du condensateur C6 est fournie à l'entrée RB5 du MK DD1. Après avoir dépassé le seuil, une tension de niveau élevé apparaît à la sortie de RB7. Le transistor ouvert VT5 décharge le condensateur, après quoi le cycle se répète. Lors du déplacement du curseur de la résistance R9 d'une position extrême à une autre, la vitesse de rotation du moteur M1 passe de 27 à 128 min-1. Il convient de noter qu'à mesure que la vitesse de rotation augmente, le couple sur l'arbre du moteur diminue. L'appareil n'a pas de retour, donc la vitesse de rotation dépend à la fois de la résistance de la partie introduite de la résistance R9 et de la charge sur l'arbre. Les sorties RA0 - RA3 du MK, via des interrupteurs réalisés sur les transistors composites VT1 - VT4, commutent les tensions sur les enroulements du moteur pas à pas. Les diodes VD1 - VD4 protègent les transistors des claquages causés par les impulsions de tension qui se produisent au moment de leur fermeture. Les boutons SB0 - SB2 sont connectés aux trois premiers chiffres du port RB (RB1 - RB3) du MK, à l'aide desquels ils changent le sens de rotation de l'arbre du moteur et l'arrêtent. Toutes les pièces (à l'exception du moteur et de la résistance variable) sont montées sur une maquette de 70x45 mm. L'apparence de l'appareil est représentée sur la Fig. 3.
Les stabilisateurs 78L05 et 7805 sont remplaçables par le KR142EN5A domestique (B), le transistor 2SC1815 par l'une des séries KT3102, la diode Zener RD-5A par le KS147A domestique. Les transistors VT1-VT4 (voir Fig. 2) doivent résister au courant des enroulements du moteur et avoir un coefficient de transfert de courant de base d'environ 4000. Le pont redresseur VD1 (voir Fig. 1) est du KTs407A ou assemblé à partir de diodes au silicium de faible puissance. LED HL1 - HL8 - toutes de la série AL307.
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