Einfacher elektronischer Geschwindigkeitsregler (ESC) für unendliche Rotationsservos - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Wer heutzutage versucht, Electronic Speed Controller (ESC) zu präsentieren, muss unverschämt oder mutig sein. Die Welt der billigen Elektronikfertigung ist voll von Reglern unterschiedlicher Qualität mit einem breiten Funktionsspektrum. Trotzdem bat mich ein Freund von mir, einen Regler für ihn zu entwerfen. Die Eingabe war ziemlich einfach - was kann ich tun, um einen auf unendliche Rotation modifizierten Servo für den Baggerantrieb verwenden zu können?

(diese finden Sie auch auf meiner Seite)

Schritt 1: Einführung

Ich gehe davon aus, dass die meisten Modellbauer verstehen, dass billige Modellservos erfolgreich auf unendliche Rotation umgerüstet werden können. In der Praxis bedeutet dies, dass nur der mechanische Stopper und der elektronische Trimmer entfernt werden, um Feedback zu erhalten. Wenn Sie die Standardelektronik beibehalten, können Sie das Servo im Sinne der Rotation in eine oder die entgegengesetzte Richtung steuern, aber in der Praxis ohne Möglichkeit, die Rotationsgeschwindigkeit zu regulieren. Aber wenn Sie die Standardelektronik entfernen, erhalten wir einen Gleichstrommotor mit nicht so schlechtem Getriebe. Dieser Motor arbeitet mit einer Spannung von etwa 4 V - 5 V und einem Stromverbrauch von etwa Hundert Milliampere (sagen wir weniger als 500 mA). Diese Parameter sind entscheidend, insbesondere weil wir eine gemeinsame Spannung für Empfänger und Antrieb verwenden können. Und als Bonus können Sie sehen, dass die Parameter den Motoren von Kinderspielzeug sehr nahe kommen. Dann ist der Regler auch für Koffer geeignet, wir möchten das Spielzeug von der originalen Knall-Bang-Steuerung auf eine modernere Proportionalsteuerung aufrüsten.

Schritt 2: Schema

Weil wir die Welt ein paar Mal "billig" benutzt haben; der Plan ist, alle Geräte so günstig und einfach wie möglich zu machen. Wir arbeiten mit der Bedingung, dass Motor und Regler aus derselben Spannungsquelle gespeist werden, inklusive Empfänger. Wir gehen davon aus, dass diese Spannung im für übliche Prozessoren akzeptablen Bereich liegt (ca. 4V - 5V). Dann müssen wir keine komplizierten Stromkreise lösen. Zur Signalauswertung verwenden wir den gängigen Prozessor PIC12F629. Ich stimme zu, dass es heutzutage ein Old-Fashion-Prozessor ist, aber er ist immer noch billig und einfach zu kaufen und hat genug Peripherie. Wesentlicher Bestandteil unseres Designs ist die integrierte H-Brücke (Motortreiber). Ich habe mich für ein wirklich günstiges L9110 entschieden. Diese H-Brücke ist in verschiedenen Ausführungen erhältlich, darunter Durchgangsbohrung DIL 8, und auch SMD SO-08. Der Preis dieser Brücke ist auf der Oberseite besonders positiv. Beim Kauf von Einzelstücken in China kostet es weniger als 1 US-Dollar inklusive Postgebühr. Auf dem Schaltplan finden wir nur den Header zum Verbinden des Programmierers (PICkit und seine Klone funktionieren gut und sind billig). Neben dem Header haben wir ungewöhnliche Widerstände R1 und R2. Sie sind nicht so wichtig, bis wir nicht damit beginnen, Endstoppschalter zu verwenden. Falls wir diese Schalter an Orten mit elektronischem Rauschen haben, können wir die Auswirkungen dieses elektronischen Rauschens durch Hinzufügen dieser Widerstände begrenzen. Wir gehen dann zu "erweiterten Funktionen". Mir wurde mitgeteilt, dass es gut funktioniert, aber es passt nicht zum Portalkran, da Kinder, die den Laufkatzenrahmen verlassen, an die Endanschläge stoßen, bis er abreißt. Dann habe ich freie Eingänge am Programmierkopf wiederverwendet, um Endschalter anzuschließen. Ihre Verbindung ist auch in Schaltplänen vorhanden. Ja, es ist möglich, viele Verbesserungen an Schaltplänen vorzunehmen, aber ich werde es der Fantasie eines jeden Builders überlassen.

Schritt 3: PCB

Leiterplatte ist ziemlich einfach. Es ist etwas größer ausgelegt. Dies liegt daran, dass es einfacher ist, Komponenten zu löten und auch für eine gute Kühlung. PCB ist einseitig ausgelegt, mit SMD-Prozessor und H-Brücke. PCB enthalten zwei Drahtverbindungen. Alle Platinen können auf der Oberseite gelötet werden (das ist so ausgelegt). Dann bleibt die Unterseite absolut flach und kann mit beidseitigem Klebeband irgendwo im Modell verklebt werden. Ich benutze einige Tricks für diese Alternative. Drahtverbindungen werden komponentenseitig durch isolierte Drähte realisiert. Anschlüsse und Widerstände werden ebenfalls auf der Bestückungsseite der Leiterplatte gelötet. Der erste Trick ist, dass ich nach dem Löten alle verbleibenden Drähte mit der Stichsäge "ausschneide". Dann ist die Unterseite flach genug für die Verwendung von beidseitigem Klebeband. Da die Anschlüsse beim Löten der Oberseite nur nicht gut passen, besteht der zweite Trick darin, sie mit Sekundenkleber "fallen zu lassen". Es dient nur der besseren mechanischen Stabilität. Kleber kann nicht als Isolierung verstanden werden.

Schritt 4: Software

Das Auftreten von PICkit-Header an Bord hat sehr gute Gründe. Regler haben keine eigenen Bedienelemente zur Konfiguration. Die Konfiguration erfolgt in einer Zeit, in der das Programm geladen wird. Die Geschwindigkeitskurve wird im EEPROM-Speicher des Prozessors gespeichert. Es wird das erste Byte mittlere Drossel in Position 688 us (Maximum unten) gespeichert. Dann bedeutet jeder nächste Schritt 16µsec. Dann ist die mittlere Position (1500µsec) das Byte mit der Adresse 33(hex). Wenn wir über den Regler für das Auto sprechen, dann bedeutet die mittlere Position, dass der Motor stoppt. Bewegen der Drosselklappe in eine Richtung, mittlere Drehzahlerhöhung; Gashebel in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen bedeutet, dass sich die Drehzahl ebenfalls erhöht, jedoch mit entgegengesetzter Drehung. Jedes Byte bedeutet die genaue Geschwindigkeit für eine gegebene Drosselklappenstellung. Geschwindigkeit 00 (hex - wie bei der Programmierung verwendet) bedeutet, dass der Motor stoppt. Geschwindigkeit 01 bedeutet sehr langsame Drehung, Geschwindigkeit 02 etwas schneller usw. Vergessen Sie nicht, dass es Hex-Zahlen sind, dann Reihe 08, 09, 0A, 0B,.. 0F fortsetzen und mit 10 enden. Wenn Geschwindigkeitsstufe 10 angegeben ist, ist es ist keine Regelung, aber der Motor ist direkt an die Stromversorgung angeschlossen. Die Situation für die entgegengesetzte Richtung ist ähnlich, nur der Wert 80 wird hinzugefügt. Dann ist die Reihe so: 80 (Motor stoppt), 81 (langsam), 82, … 88, 89, 8A, 8B, … 8F, 90 (Maximum). Natürlich werden einige Werte mehrmals gespeichert, sie definieren den optimalen Geschwindigkeitsverlauf. Die Standardkurve ist linear, kann aber leicht geändert werden. genauso einfach, wie die Position geändert werden kann, wo der Motor stoppt, wenn der Sender nicht gut getrimmte Mittelposition hat. Eine Beschreibung der Geschwindigkeitskurve für Flugzeuge ist nicht erforderlich, diese Art von Motoren sowie Regler sind nicht für Flugzeuge ausgelegt.

Schritt 5: Fazit

Das Programm für den Prozessor ist sehr einfach. Es handelt sich nur um eine Modifikation bereits vorgestellter Komponenten, dann ist es nicht notwendig, lange Zeit mit der Beschreibung der Funktionalität zu verbringen.

Dies ist eine sehr einfache Möglichkeit, um Regler für kleine Motoren zum Beispiel von modifizierten Modellservos zu lösen. Es eignet sich für einfache animierte Modelle von Baumaschinen, Panzern oder nur zur Aufrüstung von Autos für Kinder. Regulator ist sehr einfach und hat keine besonderen Funktionen. Es ist mehr Spielzeug, um andere Spielzeuge zu animieren. Einfache Lösung für "Papa, mach mich ein ferngesteuertes Auto wie du es hast". Aber es tut es gut und es macht schon wenigen Kindern Freude.

Schritt 6: Praview

Kleines Video.