Domov, design, rekonstrukce, výzdoba.  Dvůr a zahrada.  Svýma rukama

Domov, design, rekonstrukce, výzdoba. Dvůr a zahrada. Svýma rukama

» Schéma pro automatické nastavení rychlosti mikrovrtačky. Jak funguje regulátor otáček vrtačky: schéma

Schéma pro automatické nastavení rychlosti mikrovrtačky. Jak funguje regulátor otáček vrtačky: schéma

Dnes je nemožné najít osobu, která by nevěděla o existenci elektrické vrtačky. Mnoho lidí muselo tento nástroj použít. Ne každý ale ví, jak tato nenahraditelná věc do domácnosti funguje.

Uvnitř těla vrtačky je elektromotor, jeho chladicí systém, převodovka a regulátor otáček vrtačky. Stojí za to mluvit o provozu regulátoru rychlosti vrtání trochu podrobněji. Všechny díly se během provozu opotřebovávají, tlačítko napájení vrtačky je na tento proces obzvláště citlivé. A přímo na něj navazuje systém regulace rychlosti.

Účel regulátoru otáček

Regulace rychlosti moderní elektrické vrtačky je umístěna uvnitř tlačítka napájení přístroje. Technologie mikrofilmu použitá k jeho sestavení umožňuje dosáhnout tak malých rozměrů. Všechny díly a samotná deska, na které jsou tyto díly umístěny, jsou malých rozměrů. Hlavní částí regulátoru je triak. Principem jeho činnosti je změna okamžiku uzavření obvodu a zapnutí triaku. Stává se to takto:

  1. Po zapnutí tlačítka přijímá triak sinusové napětí na svou řídící elektrodu.
  2. Triak se otevře a zátěží začne protékat proud.

Při větší amplitudě řídicího napětí se triak zapne dříve. Amplituda se ovládá pomocí proměnného odporu, který je připojen ke spouště vrtačky. Schéma připojení tlačítek se může u různých modelů mírně lišit. Jen si nepleťte regulátor rychlosti se zařízením pro zpětný chod. To jsou úplně jiné věci. Někdy mohou být umístěny v různých budovách. Regulátor rychlosti může zajistit připojení kondenzátoru a obou vodičů z výstupu.

Návrat k obsahu

Použití vrtačky jako obráběcího stroje

Obrázek 1. Typické schéma regulátoru otáček vrtačky.

Ruční vrtačku lze použít nestandardními způsoby. Na jeho základě se vyrábí různé stroje: vrtací, brusné, kruhové a další. U takových strojů je velmi důležitá funkce regulace otáček. U většiny domácích vrtaček se otáčky regulují spouštěcím tlačítkem přístroje. Čím silněji je stlačen, tím vyšší je rychlost. Ale jsou fixovány pouze na maximální hodnoty. Ve většině případů to může být značná nevýhoda.

Z této situace se můžete dostat vytvořením vlastní vzdálené verze regulátoru rychlosti. Jako regulátor je docela možné použít stmívač, který se obvykle používá k regulaci osvětlení. Obvod regulátoru je poměrně jednoduchý a je znázorněn na obr. 1. K jeho výrobě je třeba do zásuvky připojit vodiče různých délek. Druhý konec dlouhého drátu je připojen k zástrčce. Zbytek je sestaven podle schématu. Doporučuje se použít přídavný jistič, který zařízení v případě nouze vypne.

Domácí regulátor rychlosti je připraven. Můžete provést zkušební provoz. Pokud funguje normálně, můžete jej umístit do krabice vhodné velikosti a na vhodném místě připevnit k rámu budoucího stroje.

Návrat k obsahu

Oprava tlačítka s regulací rychlosti

Obrázek 2. Schéma regulátoru otáček pro mikrovrtačku.

Oprava tlačítka je poměrně komplikovaný proces, který vyžaduje určité dovednosti. Při otevírání pouzdra mohou některé části jednoduše vypadnout a ztratit se. Proto je při práci potřeba opatrnosti. V případě problémů triak většinou selže. Tato část je velmi levná. Demontáž a opravy probíhají v následujícím pořadí:

  1. Demontujte kryt tlačítka.
  2. Opláchněte a vyčistěte vnitřky.
  3. Vyjměte desku s obvodem.
  4. Odstraňte spálenou část.
  5. Připájejte nový díl.

Pouzdro je velmi snadné rozebrat. Musíte ohnout strany a odstranit kryt ze západek. Vše musí být provedeno opatrně a pečlivě, aby nedošlo ke ztrátě 2 pružin, které mohou vyskočit. Doporučuje se čistit a otřít vnitřky alkoholem. Z drážek se vysouvají klipsy ve tvaru měděných čtverců a deska se snadno vyjme. Spálený triak je obvykle dobře viditelný. Zbývá jej pouze odpájet a na jeho místo připájet nový díl. Regulátor se smontuje v opačném pořadí.

Schémata a návrhy regulátorů rychlosti pro radioamatérskou mikrovrtačku

Dobré odpoledne, milí radioamatéři!
Vítejte na stránkách „“

V tomto článku se podíváme na amatérský rádiový obvod, který usnadňuje práci s mikrovrtačkou - mikroregulátor otáček vrtačky. Schéma je jednoduché v provedení a přístupné začínajícím radioamatérům.

S vrtáním děr do desek plošných spojů se setká téměř každý. radioamatér. K tomuto účelu využívají mikrovrtačka ze stejnosměrného elektromotoru s kleštinou pro vrtačky. Navrženo řídící jednotka motoru mikrovrtáky jsou jednoduché, neobsahují vzácné díly a lze je opakovat pro začínajícího radioamatéra.

Ve výchozím stavu po přivedení napětí se vrtačka otáčí minimální frekvencí 100 ot./min. V tomto režimu se vrtačka nepřehřívá a zároveň je docela snadné trefit střed. Když stisknete vrtačku, vrtačka rychle nabere otáčky na jmenovité otáčky a vrtání začne. Po dokončení, kdy odpor materiálů desky klesne, se rychlost automaticky sníží na „volnoběh“.

Řídicí obvod obsahuje usměrňovač na bázi diod VD1-VD4, vyhlazovací kondenzátory C1 a C3 a dva kanály řízení vrtání. První je vyroben na integrovaném stabilizátoru DA1, druhý na tranzistorech VT1, VT2. Účelem prvního je udržet na zátěži asi 2,5 voltu. Proud motoru protéká proudovým snímačem na rezistoru R1. Pokles napětí na tomto odporu při absenci mechanického zatížení motoru nestačí k otevření tranzistoru VT1. Se začátkem vrtání se zvyšuje proud motoru. Jakmile napětí na rezistoru R1 dosáhne přibližně 0,6 V, tranzistor VT1 a spolu s ním VT2 se otevřou a spojí motor s usměrňovačem. Pro omezení poklesu napětí na proudovém snímači je použita dioda VD5. Kondenzátor C2 slouží k mírnému zpoždění přechodu do „nečinného“ režimu. Stabilizátor DA1 a tranzistor VT2 vyžadují chladiče.

Podrobnosti. Konstrukce může použít téměř jakékoli podobné tranzistory s přípustným napětím kolektor-emitor alespoň 35 V a kolektorovým proudem pro VT1 alespoň 100 mA.

Založit. Napětí na motoru bez zátěže lze měnit odporem R3. Jeho odpor lze vypočítat pomocí vzorce:

U=1,25(1+R3/R5)+0,0001*R3-Uvd6, kde U je požadované napětí na motoru a Uvd6 je úbytek napětí na diodě.

R1=0,6*Ixx/2, kde Ixx je proud naprázdno.

Zdravím všechny čtenáře Muska!
Díky této úžasné stránce jsem získal spoustu užitečných věcí a znalostí a v reakci na to jsem se rozhodl napsat první zprávu o nově vyvinutém zařízení. Při vývoji zařízení jsem narazil na řadu problémů a úspěšně je vyřešil. Snad některým mým začínajícím kolegům pomůže popis některých řešení v jejich kreativitě.
K výrobě desek plošných spojů jsem si pořídil mikrovrtačku a k ní stojánek, který z vrtačky udělá mikrovrtačku. Potřeba toho vyvstala poté, co byla ve šroubováku a čínském Dremelu použita spousta zlomených vrtáků 0,5-1 mm. Ale jak se ukázalo, je nemožné použít takový nástroj bez regulátoru rychlosti. Regulátor se rozhodl, že to udělá sám, přičemž cestou získával nové poznatky.

S radioamatérskými zkušenostmi mám málo. Jako dítě jsem pomocí Borisovovy knihy sestavil několik přijímačů a blinkrů pomocí multivibrátorů. Pak následovaly další koníčky a aktivity.
A pak jsem si náhodou všiml Arduina, slavně tvarovaných modelů meteostanic a robotů, a chtěl jsem automatizovat vše, co mi přišlo pod ruku pomocí mikrokontrolérů. Velikosti řadičů šly sestupně podle velikosti a snadnosti integrace - Arduino UNO, Arduino Pro Mini, pak spousta ATMega328P a pro nejmenší a nejjednodušší zařízení jsem koupil ATtiny85.
Koupil jsem Tinkies před více než rokem a oni seděli a čekali, až na ně přijde řada.

Snímek obrazovky objednávky


(v objednávce bylo i tepelné smrštění, takže celková cena je vyšší)


MK dorazili jako obvykle v tašce s baby bumpem, sami v partě v samostatném plastovém sáčku. Lepší by to bylo samozřejmě v tvrdé krabici nebo v pěně, ale i tak se nic neohýbalo a vše fungovalo.

Nejprve jsem pájel obvody na prkénkách, ale po přečtení o LUT jsem si uvědomil, že je docela možné a mnohem pohodlnější vše sestavit na normální desky s plošnými spoji.
Také jsem postupně začal sbírat užitečné nástroje, mezi nimiž byla mikrovrtačka MD-3 s kleštinovým sklíčidlem a stroj na vrtání malých otvorů. Samozřejmě by bylo možné koupit pouze kleštinu a motor odněkud vybrat, ale rozhodl jsem se koupit hotový v místním obchodě.

Design tiskneme laserem na lesklý fotopapír Lomond pro inkoustový tisk. Ale dát papír, který k tomu nebyl určen, do zbrusu nové tiskárny bylo děsivé. Na internetu jsem našel varování, že lesklý povlak inkoustového papíru se může roztavit, přilepit na sporák a zničit tiskárnu. Pro jistotu jsem provedl experiment - po povrchu tohoto papíru jsem převalil páječku nahřátou na 200C (přesnou teplotu kamen jsem nikdy nezjistil, ale o tom), papír se trochu zkroutil, ale nic se neroztavilo ani nelepilo - což znamená, že jej lze použít v tiskárně.

Kresbu jsem nažehlil na desku a smyl papír. Na desce zůstal velmi kvalitní vzor vodičů a nalepená lesklá vrstva papíru. Autor technologie doporučoval jej odstranit mírně lepivou elektro páskou, ale ať jsem se snažil sebevíc, lesk se buď vůbec neodstranil, nebo se spolu s ním utrhly i vodiče. Nápisy byly také okamžitě přeneseny na elektrickou pásku. Když jsem trpěl, vzal jsem šídlo a škrábáním mezi vodiči jsem utrhl téměř všechen lesk. Záležitost je delikátní a zdlouhavá, musíte něco vymyslet. Při výrobě druhé a třetí desky jsem pak hledal způsob, jak se toho zatraceného lesku zbavit, ale tisk ani na stránku časopisu, ani na samolepicí papír nedával takovou kvalitu kresby, stopy rozmazané nebo spadlé. Uvědomil jsem si ale, že není nutné čistit lesk fotopapíru na nulu - pro přístup k roztoku k mědi stačí alespoň trochu škrábnout mezi drahami a na některých místech byl vyleptán bez škrábanců, přes lesk.

Jako nejdostupnější kompozici jsem se rozhodl měď naleptat roztokem peroxidu vodíku a kyseliny citrónové. Možné chemické možnosti pro leptání s výpočty si můžete prohlédnout zde

Peroxid jsem vzal z lékárničky, koupil jsem ho před 3 lety, datum spotřeby bylo asi 2 roky, myslel jsem, že už je vyčerpaný a vůbec nebude fungovat. To jsem se však spletl, deska se vyleptala velmi rychle – asi za tři minuty. Zde je výsledek:

Jedna stopa trpěla poškrábáním šídlem, byla obnovena ukousnutím vodiče rezistoru. Plus drobné dírky po pokusu o použití elektrické pásky. Potřebuji sehnat vhodný fix, ale mezitím jsem ho lakovala, kde se dalo.

Desku jsem pocínoval páječkou pomocí opletu. Připájené díly.




Pohodlnou věcí jsou vysoké mosazné stojánky přišroubované k sobě na obou stranách desky montážními otvory, desku můžete bez pouzdra položit na stůl při instalaci a ladění bez obav, že něco promáčknete nebo zkratujete.

Nejnáročnější částí bylo vylézt a připájet výstupní LED na straně vodiče. Rozhodl jsem se použít pájecí stranu jako přední stranu, protože... na něm je výška dílů mnohem menší a průchod hřídele proměnného odporu deskou zkracuje její délku na požadovanou délku.

Kondenzátor C2 ve schématu zapojený do Resetu jsem nepájel, protože Zvyšuje sice spolehlivost spouštění zařízení, ale může rušit blikání MK.

Mikrokontrolér byl připájen jako poslední, po připojení desky ke zdroji a ujištění, že se hned nic nespálí a stabilizátor vydá standardních 5V. Nic nezačalo kouřit, tak připojíme programátor na piny ICSP a nahrajeme testovací firmware.

Firmware pro zařízení napíšeme v programovacím prostředí Arduino, které mnozí znají, poté, co do něj přidáme podporu pro mikrokontroléry ATtiny, stáhneme a rozbalíme do složky Arduino/hardware.

Testovací náčrt (nevidím smysl ho uvádět) jednoduše načetl stavy vstupních signálů a zobrazil je na stávajících výstupech s připojenými LED. Protože Máme 4 vstupní kanály, ale pouze 2 výstupní kanály, takže jsme to museli zkontrolovat v několika fázích.

Všechno fungovalo podle očekávání, až na jednu věc - tlačítko připojené ke stejnému kanálu se zelenou LED nebylo čitelné a LED byla znatelně jasnější než červená. Měření testeru ukázalo, že ve stavu PB0 protéká LED jako výstup více než 20mA a poklesne na ní pouze 2,1V. A ve vstupním stavu s vnitřním tahem na noze je při uvolnění tlačítka pouze 1,74V a při stisku 0,6V. Není divu, že se neustále čte 0. Nízkonapěťová zelená LED, aniž by dokonce svítila, odváděla napětí na noze, když protékal mikroampérový proud. Nyní je jasné, proč byly v původním článku zapojeny 2 LED do série.

Ale dát do krabičky hloupě svítit druhou LED jako předřadník (a nepotřebujete ani 2 stejné na předním panelu) se zdálo jako poněkud pokřivené řešení. Přemýšlel jsem, jak jinak bych mohl zvýšit napětí v obvodu LED a vzpomněl si na proudově-napěťovou charakteristiku zenerovy diody. Pokud zapojíme 2V zenerovu diodu do série s LED proti ní (aby fungovala normálně, na zpětné větvi proudově-napěťové charakteristiky), tak dostaneme přesně to, co potřebujeme. Když se LED rozsvítí při proudu 10 mA, zenerova dioda prorazí a neruší tok proudu, ale pouze stabilizuje napětí, které přes ni na dané úrovni dopadá. Stačí vyměnit odpor omezující proud, na základě toho, že potřebujete potlačit napětí Ures = 5V-2,1V-2,0V = 0,9V o 10mA, tzn. R=90 Ohm. A při přepnutí nohy na vstup tahem - vzhledem ke strmosti větve I-V charakteristiky až do průrazu přechodu je zenerova dioda ekvivalentní vysokoodporovému rezistoru a opět na ní spadne cca 2V. , zvýšení napětí na noze MK při uvolnění tlačítka na 4V, což již bude přečteno jako PRAVDA. Při stisku tlačítka se noha stáhne na 5V vnitřním odporem o odporu cca 40KOhm (podle mých výpočtů) a k zemi odporem 5KOhm (který obejde obvod LED), tzn. bude mít stejných 0,6V a považuje se za NEPRAVDA.
Zenerovu diodu jsem připájel do série s rezistorem a tlačítko fungovalo jak má.

Nyní přišla řada na kontrolu činnosti PWM a problémy nastaly i zde. Standardní příkaz Arduina AnalogWrite(leg, fill) nechtěl fungovat. To znamená, že s knihovnou pro dospívající není něco v pořádku. Je užitečné prohlédnout si datový list na MK a na internetu.

Dopadlo to zajímavě:
- 2 PWM kanály (OC0A, OC0B) mohou být vyvedeny na piny 5, 6 (PB0, PB1), každý pracuje s vlastním nastavením plnění (ale stejnou frekvencí) z časovače 0;
- třetí kanál PWM pracující z časovače 1 může být vyveden na piny 2, 3 (PB3, PB4) a přímý signál PWM (OC1B) může být vyveden na nohu 3 a jeho inverzní verze (/OC1B) může být vyvedena na noha 2. Ale výstup jde buď jen do 3. nohy, nebo do obou najednou. Potřebujeme ale PWM na větvi 2, alespoň inverzní (softwarově to invertujeme zpět), takže budeme muset nakonfigurovat výstup na větvi 2 a 3 a signál neprojde do větve 3 jen proto, že je deklarován jako vstup.

Pokud jsem tedy pochopil, v balíčku podpory ATtiny pro Arduino může být kanál PWM z časovače 1 vyveden pouze do nohy 3. Výstup jeho inverzní verze byl zřejmě považován za zbytečný. Budete muset nakonfigurovat časovač a PWM sami (viz kód, funkce PWM3_init), namísto použití AnalogWrite.

Také jsem si všiml, že při resetování časovače 1 je narušena činnost funkce millis() - ukázalo se, že pro vnitřní hodiny je standardně používán časovač 1. Čas ale můžete překonfigurovat na časovač 0 pomocí definice makra v Soubor Arduino\hardware\tiny\cores\tiny\core_build_options. h
/* Z různých důvodů je časovač 1 lepší volbou pro milisový časovač na procesoru 85. */ #define TIMER_TO_USE_FOR_MILLIS 0
To je to, co použijeme, protože Timer 0 v tomto projektu je zcela zdarma.

Také vyvstala otázka ohledně rozsahu nastavení rychlosti odečítaného z proměnného rezistoru. Autor původního obvodu přidal do série s proměnnou 10K konstantní rezistor 36K, zřejmě tak, aby se kód ADC vešel do rozsahu 0-255. Ve skutečnosti to bylo 0-230 a maximum bylo plovoucí. Ale rád bych, aby přesně 0-255 odpovídalo plnému rozsahu nastavení s 8bitovým PWM. K tomu jsem odstranil konstantní napětí a nahradil ho propojkou na +5V, ADC začal číst celý rozsah a 4 nejméně významné bity byly programově vyřazeny. A proč byly potřeba další detaily?

Po otestování vstupně/výstupních kanálů nahrajeme do mikrokontroléru bojový firmware napsaný v C v prostředí Arduino na základě zdrojového kódu BASIC autora původního obvodu.

Text programu

// Attiny85 na 1MHz // Nezapomeňte nastavit časovač 0 pro milis atd.! // Arduino\hardware\tiny\cores\tiny\core_build_options.h -> TIMER_TO_USE_FOR_MILLIS 0 #include // Připojení #definujte MODE_LED_PIN PIN_B0 #definujte MODE_BUT_PIN MODE_LED_PIN #definujte PWM_LED_PIN PIN_B3 #definujte AM_PIN PIN_B1 #definujte SP_PIN A1 #definujte CUR_PIN A2 // Stavy #definujte MODE_MANUAL 0 #definujte MODE_MANUAL 0 #definujte MODE_MANUAL 0 #definujte MODE_MANUAL 0 #definujte MODE_MANUAL 0 #definujte MODE_MANUAL #definujte #definujte MODE_UP_MAX_MAX 3 #define MODE_START 4 #define MODE_DRILLING 5 #define MODE_STOP 6 // Byte proměnných Mode = MODE_MANUAL; byte ModeLedVal = NÍZKÁ; byte SetPoint = 0; int CurrentFiltered = 0; byte CurrentU8 = 0; byte AMButton; byte AMButtonFlt = LOW; statický bajt ModeButton; statický bajt ModeButtonFlt = HIGH; // počáteční hodnota pro statický bajt ModeButtonOld = LOW; // spouští výjimky při spuštění statický bajt SetupStep = false; nepodepsané dlouhé BlinkFromMs; nepodepsané dlouhé StartFromMs; nepodepsané dlouhé ModeFromMs; byte W, W0, W1, W2, Wxx, Wmax, Uxx, Uon, Uoff; void PWM3_init() ( // Nastavení PWM na PB3 (pin 2) pomocí časovače 1 TCCR1 = _BV (CS11) | _BV (CS10); // předdělička /4 GTCCR = _BV (COM1B0) | _BV (PWM1B); // vymazat OC1B při porovnání OCR1B = 255; // počáteční pracovní cyklus 0 % (použijte inverzní výstup!) OCR1C = 255; // frekvence PWM = 1 kHz (1 000 000 /4 /256) void analogWrite_PB3 (uint8_t duty_value) ( ​​analogWrite ​​// on PIN_B3 OCR1B = 255-duty_value; // plnění 0-255 (0-100%) (používáme inverzní výstup!) ) byte ScanButton(void) ( // Čtení tlačítka připojeného k jednomu výstupu pomocí LED // Akcelerováno verze s obnovením výstupu a bez vypnutí PWM byte value,port_bak; port_bak = PORTB; // uložení DDRB výstupu &= ~(1<interval))( \ outvar = varname;\ )\ )\ else (\ __lastChange_##varname=millis();\ ) // Inicializace void setup() ( pinMode(MODE_LED_PIN, OUTPUT); // hlavní stav - indikace pinMode (PWM_LED_PIN, OUTPUT); PWM3_init(); // obnovení nastavení z EEPROM, pokud tam jsou, pokud (EEPROM.read(11)==0xAA) ( Wxx = EEPROM.read(0); Wmax = EEPROM.read(1) ; Uon = EEPROM.read(2); Uoff = EEPROM.read(3); ) else ( // výchozí hodnoty ​​Wxx = 1; Wmax = 255; Uon = 255; // vylučuje spuštění před nastavením Uoff = 0 ; ) // Plynulé zrychlení na volnoběh nebo ruční nastavení, pokud (digitalRead(AM_PIN)==HIGH) W0 = Wxx; jinak ( W0 = 255- (analogRead(SP_PIN) >> 2); // 0-255, proměnný odpor jsme otočili out být inverzní) W1 = 0; for(W=0; W<=W0; W++) { analogWrite_PB3(W); W1 = W1 + 4; delay(W1); } delay(800); Mode = MODE_WAITING; } // Рабочий цикл void loop() { // Индикация текущего режима морганием switch (Mode) { case MODE_MANUAL: ModeLedVal = LOW; // выключено break; case MODE_WAITING: (ModeLedVal==HIGH) ? ModeLedVal=LOW: ModeLedVal=HIGH; // в полнакала break; case MODE_START: case MODE_DRILLING: case MODE_STOP: ModeLedVal = HIGH; // на полную break; case MODE_SETUP_XX: if ((millis()-BlinkFromMs >400)) ( // zřídka (ModeLedVal==HIGH) ? ModeLedVal=LOW: ModeLedVal=HIGH; BlinkFromMs = millis(); ) break; case MODE_SETUP_MAX: if ((millis()-BlinkFromMs > 100)) ( // často (ModeLedVal==HIGH) ? ModeLedVal=LOW: ModeLedVal=HIGH; BlinkFromMs = millis(); ) break; ) digitalWrite(MODE_LED_PIN, ModeLedVal); // Přepínač Auto/Manual, v Auto se otevře a přečte HIGH AMButton = digitalRead(AM_PIN); Debounce(AMButton, AMButtonFlt, 200); // Tlačítko Nastavení, přečteno zvláštním postupem, protože v kombinaci s LED, po stisknutí se zobrazí LOW ModeButton = ScanButton(); Debounce(ModeButton, ModeButtonFlt, 200); SetupStep = (ModeButtonFlt==LOW) && (ModeButtonOld==HIGH); ModeButtonOld = ModeButtonFlt; // Spinner SetPoint = 255- (analogRead(SP_PIN) >> 2); // 0-255, náš proměnný rezistor se ukázal jako inverzní // Proud motoru // Hlavním filtrem je RC řetězec 36K+68nF (časová konstanta 2,5 ms, mezní frekvence 65 Hz) // ale pro každý případ 'doplní jej o software // IIR dolní propust prvního řádu y(i) = y(i-1) + alfa*(x(i)-y(i-1)) // (také znám jako exponenciální pohyb Average, EMA) // ve filtru místo float použijeme zvýšenou přesnost int, pro kterou posuneme doleva o volných 5 bitů (znak se bude hodit) // násobení zlomkovým koeficientem alfa nahradíme posunem doprava // (6 = /64 = *0,016) 100 cyklů - 80 % hodnoty, 200 cyklů - 96 % hodnoty, 369 cyklů - 99,6 % hodnoty // (5 = /32 = *0,031 ) 50 cyklů - 80 % hodnoty, 100 cyklů - 96 % hodnoty, 179 cyklů - 99,6 % hodnoty // (4 = /16 = *0,063) 25 cyklů - 80 % hodnota, 50 cyklů - 96 % hodnota, 90 cyklů - 99,6% hodnota // (3 = /8 = *0,125) 12 cyklů - 80% hodnota, 25 cyklů - 96% hodnota, 45 cyklů - 99,6% hodnota // periodická práce = ADC 110 μs + program = 0,2 ms // časová konstanta = 8 * 0,2 ms = 1,6 ms, mezní frekvence 625 Hz CurrentFiltered = CurrentFiltered + (((analogRead(CUR_PIN)<< 5) - CurrentFiltered) >> 3); // pro snazší použití snižte na 0-255 // (posuněte zpět o 5 bitů a zahoďte 2 nejvýznamnější bity, protože všechno zajímavé (nečinné)<1В) CurrentU8 = byte (CurrentFiltered >> 5); // pokud >1V, aby nedošlo k záměně s malými if ((CurrentFiltered >> 5) & 0x7F00) CurrentU8=255; // Přepínač stavu stroje (Mode) ( case MODE_MANUAL: // Ruční ovládání pomocí knoflíku analogWrite_PB3(SetPoint); if (SetupStep) Mode = MODE_SETUP_XX; if (AMButtonFlt==HIGH) ( // Při přepnutí na stroj budeme zpomalit analogWrite_PB3(Wxx); StartFromMs = millis(); Mode = MODE_STOP; ) break; case MODE_WAITING: // Počkejte, až se proud zvýší, pokud (CurrentU8 > Uon) ( // Start StartFromMs = millis(); analogWrite_PB3(Wmax ); Režim = MODE_START; ) if (SetupStep ) Režim = MODE_SETUP_XX; if (AMButtonFlt==LOW) Režim = MODE_MANUAL; přerušení; případ MODE_START: // Roztočit se, pokud (millis()-StartFromMs > 300) Režim = MODE_DRILLING; pokud (AMButtonFlt==LOW) Režim = MODE_MANUAL; přerušení; případ MODE_DRILLING: // Vrtání, počkejte, až proud klesne, pokud (CurrentU8< Uoff) { // Тормозим analogWrite_PB3(Wxx); Mode = MODE_STOP; } if (AMButtonFlt==LOW) Mode = MODE_MANUAL; break; case MODE_STOP: // Тормозим и ждем пока выйдем на ток ХХ if (CurrentU8 < Uon) { // Замедлились if (millis()-StartFromMs >300) // spolehlivý režim = MODE_WAITING; ) else ( StartFromMs = millis(); ) if (AMButtonFlt==LOW) Režim = MODE_MANUAL; přestávka; case MODE_SETUP_XX: // Nastavení otáček naprázdno Wxx = SetPoint; analogWrite_PB3(Wxx); if (SetupStep) ( Uon = byte(1.1 * CurrentU8); EEPROM.write(0,Wxx); EEPROM.write(2,Uon); Mode = MODE_SETUP_MAX; ) break; case MODE_SETUP_MAX: // Nastavení maximální rychlosti Wmax = SetPoint; analogWrite_PB3(Wmax); if (SetupStep) ( Uoff = byte(1.1 * CurrentU8); EEPROM.write(1,Wmax); EEPROM.write(3,Uoff); EEPROM.write(11.0xAA); // Brzda analogWrite_PB3(Wxx); StartFromMs = millis(); Mode = MODE_STOP; ) break; výchozí: Mode = MODE_WAITING; vrátit se; ))


Jako bočník připojíme rezistor 5 watt 2,2 ohm. Pro ochranu obvodu před indukčními rázy napětí na odtokové hraně PWM připojíme paralelně k motoru Schottkyho diodu SS34 a pro potlačení rušení od spínání vinutí připojíme kondenzátor 100nF. A začínáme s testy ovládání motoru vrtačky.

Zuby drtící vytí PWM na 4KHz (1MHz/256) je okamžitě patrné. Přidáme nastavení /4 děliče - hned je to lepší, skřípání sice nezmizelo, ale z nějakého důvodu je 1KHz mnohem snáze tolerovatelný i při delším používání.

V manuálním režimu jsou otáčky motoru běžně regulovány od 0-100%, ale v automatickém zpětnovazebním obvodu ADC vždy načte hodnotu MAX a nic nefunguje. Cestou si všímám, že deska hlasitě pípá i při vypnutém motoru. WTF?

Vezmeme tester, vykopeme osciloskop a začneme studovat, co vydáváme a co přijímáme. A spadneme čelisti. Na bočníku místo jemných vln proudu přes indukčnost vidíme na začátku pulzů PWM jehly o desítkách voltů. To znamená, že bočníkem protéká pulzní proud v řádu desítek ampér! A to i s vypnutým motorem. Není divu, že deska zazvonila. Ale co dokončí okruh bez motoru? Malý 100nF kondenzátor! Může a bude potlačovat rušení při spínání vinutí, ale prozatím zařídí krátkodobý zkrat v každé periodě PWM! Závěr - kondenzátor pro potlačení šumu není kompatibilní s PWM řízením a ovládáním bočníkem, musí být odstraněn.

A pak mi dojde, že tyto vysokonapěťové rázy jdou téměř přímo do ADC tinky (jelikož je tam amplitudový detektor, kondenzátor na noze se nabije na maximální napětí v jehle a bezpečně ho uloží, protože vybíjení je pouze přes svod diody). Zdá se, že Tinka ještě neumře, ale co je s její nohou? Přístroje ukazují konstantní napětí na noze 5,2V, vyšší než napájecí napětí, ale kam se poděl zbytek? Pamatujeme si - pro boj s přepětím má speciálně vyškolené diody na napájecích zdrojích „+“ a „-“, které odvádějí přebytek do napájecího zdroje. Ale vestavěné diody jsou křehké a neměli byste na ně příliš spoléhat.

Vyjmeme ten zatracený kondenzátor, změříme napětí nohou - funguje to! Spolehlivé mikrokontroléry vyrábí Atmel! Zřejmě pomohlo, že kapacita kondenzátorů byla nízká, propumpovalo se trochu náboje.

Bez kondenzátoru zmizely jehly, deska přestala hrát hudbu, zdá se, že noha skutečně měří amplitudu pulzního proudu PWM. Zahájíme postup nastavení a pokusíme se vrtat. Vše se zdá být, jak má být - při zátěži přidává otáčky, při vysunutí vrtačky se resetuje. Ale nejen to - několikrát za minutu samovolně zrychluje a zpomaluje bez zatížení. Není jasné proč, přístroje nic neukazují. Buď je noha spálena, nebo kapacita drátů vytváří neviditelné jehly jako ten Conder, nebo přichází rušení ze stejného kolektoru.

Zde jsem se rozhodl problém radikálně řešit, protože jsem si všiml, že žádný jiný obvod nepoužívá špičkový detektor. Naopak integrální hodnota proudu procházejícího RC filtry je řízena všude. A taková měření jsou přesně necitlivá na rušení ve formě jednotlivých emisí. Diodu nahradíme rezistorem - a amplitudový detektor se změní na dolní propust.

Napětí změněné ADC kleslo okamžitě o řád - efektivní napětí je mnohem nižší než amplituda v případě signálu ve formě plochých vln s pauzami mezi nimi. Museli jsme chytit napětí asi 0,2 V. Samozřejmě bylo možné zvýšit odpor bočníku, ale použili jsme PWM k ohřevu atmosféry? A s velkým plněním PWM a zatížením motoru můžete získat přepětí. Proto budete muset pracovat s nízkým volnoběhem U.

Zdá se, že se také zpomalila odezva na zatížení. Zrychlení začíná asi za půl sekundy, ale nevidím v tom velký problém - vrták se jen vyrovná a projde mědí při nízkých rychlostech. A žádné další falešné starty. Můžete pracovat.

Konečné schéma zařízení:


Zařízení bylo namontováno do pouzdra, kterým byla utěsněná elektroinstalace „Plastová odbočná krabice Tuso bez těsnění 120x80x50 mm, IP55 šedá 67052 Ruvinil Rusko“. Chtěl jsem najít plošší, ale nemohl jsem najít nic jako 110*60*30. Abych na stůl nepokládal girlandy, stočil jsem regulátor s napájecím zdrojem do jediného celku. Cihla se ukázala jako skvělá, ale nemůžeme ji nosit ani v kapse. A přestože po vyvrtání pár desítek děr nebylo na dotek znatelné zahřívání klíčového spínače pole, bočníku a stabilizátoru, navrtal jsem na spodní a zadní stěně trochu ventilace.







Od té doby se stroj s regulátorem podílel na tvorbě dalších 2 desek (jak velké vrtání to vyžadovalo, vidíte podle slov „AVR Fusebit Doctor“. S jeho prací jsem velmi spokojen.

Ještě bych rád poznamenal, že tvrdokovové vrtáky od Ali mají stopku 3,2 mm a kleštiny byly pouze 3,0 a 3,5 - do jedné se vrták nevejde a do druhé se neupíná. Namotal jsem měděný drát kolem vrtačky a nějak jsem ho vložil do 3,5 mm, ale nebylo to hezké. Pokud někdo narazil na kleštinu 3,2 o průměru 6mm (všude jen Dremel, s ocasem zbroušeným na 5mm), tak mi prosím dejte vědět.

Při výměně vrtáků je třeba znovu opakovat postup nastavení - zřejmě je proud motoru ovlivněn rozdílným momentem setrvačnosti „hubeného“ klasického vrtáku a tvrdokovového vrtáku se zesílenou stopkou. Ale to se děje rychle a není to nepříjemné. Zájemci si mohou do firmwaru přidat profily ukládání vrtáků :)

Opakovaně jsem se setkal s radou vrtat desky pod vrstvou vody, aby nedýchaly skleněné piliny. Nemohl jsem se dostat. Refrakce ve vodě narušuje přesné umístění vrtáku, když je vysoko, a měřidlo oka je vychýlené. A když se vrták dostane do vody, začnou se objevovat vlnky a není vidět vůbec nic. Je nutné zastavenou vrtačku nastavit a následně zapnout? Výsledkem je, že jsem vedle ní postavil misku s vodou a pravidelně do ní desku ponořoval, aby se navlhčily a smyly piliny. V tomto případě jsou piliny vlhké a také nelétají, shromažďují se v kuželu nad otvorem.

A ještě jedna lyrická odbočka o malých spojovacích prvcích.

Rozhodl jsem se do zařízení nainstalovat napájecí konektor typu „DS-225, Napájecí zásuvka na panelu“. K jeho zajištění byly zapotřebí šrouby a matice se závitem 2,5 mm. Ve spíži nebylo nic vhodného a pak jsem si vzpomněl, že další díl vyžaduje 2mm šrouby. To znamená, že se vyplatí doplnit vaši sbírku spojovacích prostředků, abyste příště nemuseli létat na druhý konec regionu pro ořech. Na nic menšího než M3 jsem v železářství nenarazil, takže musím hledat specializované.

První relativně výhodnou prodejnou se ukázal být obchodní řetězec
Uvnitř mi oči běhaly z nejrůznějších užitečných věcí, ale smůla - nejmenší šrouby byly jen M2,5 stejné délky, ale nejsou k nim matice a podložky! Zaujal mě prodej ořechů jednotlivě za 2 rubly za kus a sypání všeho nakoupeného do jednoho sáčku od trička (malé sáčky na různé velikosti nebyly). Opět je drahé skladovat různé velikosti.

Na záchranu přišel další obchod se spojovacím materiálem -
Zde je skladem opravdu vše, od M1.6, s různými sloty a hlavami, prodávané po kusech a na váhu a za cenu o řád nižší než předchozí konkurent. Stačí zajít přímo do skladu v ulici Plekhanov, jinak jsem šel nejprve do obchodu u metra Perovo a byl jsem velmi překvapen oznámenou cenou. A ukázalo se, že mají jen nerez a pro obyčejný spojovací materiál musíte do průmyslové zóny na přenášecích lištách.

Mám v plánu koupit +67 Přidat k oblíbeným Recenze se mi líbila +76 +152

Při práci s olověnými součástkami musíte vyrábět desky plošných spojů s otvory, což je možná jedna z nejpříjemnějších částí práce a zdánlivě nejjednodušší. Velmi často však při práci musíte mikrovrtačku odložit a pak ji znovu zvednout, abyste mohli pokračovat v práci. Mikrovrtačka ležící po zapnutí na stole vytváří díky vibracím poměrně velký hluk, navíc může odlétat ze stolu a často se motory při provozu na plný výkon dost zahřívají. Vibrace opět dost znesnadňují přesné míření při vrtání otvoru a často se stává, že vrták může sklouznout z desky a udělat rýhu v sousedních stopách.

Řešení problému je následující: musíte se ujistit, že mikrovrtačka má nízké volnoběžné otáčky a při zatížení se rychlost otáčení vrtačky zvyšuje. Je tedy nutné implementovat následující provozní algoritmus: bez zatížení - kazeta se otáčí pomalu, pokud se dostane do jádra - rychlost se zvýší, pokud projde - rychlost opět klesne. Nejdůležitější je, že je to velmi pohodlné; za druhé, motor pracuje v lehčím režimu, s menším zahříváním a opotřebením kartáčů.

Níže je schéma takového automatického regulátoru rychlosti, nalezeného na internetu a mírně upraveného pro rozšíření funkčnosti:

Po sestavení a testování se ukázalo, že pro každý motor musíme vybrat nové hodnoty prvků, což je naprosto nepohodlné. Dále jsme přidali vybíjecí rezistor (R4) pro kondenzátor, protože Ukázalo se, že po vypnutí napájení a zejména při vypnuté zátěži se vybíjí poměrně dlouho. Upravené schéma mělo následující podobu:

Automatický regulátor otáček funguje následovně: při volnoběžných otáčkách se vrtačka otáčí rychlostí 15-20 ot./min., jakmile se vrtačka dotkne obrobku pro vrtání, otáčky motoru se zvýší na maximum. Po vyvrtání otvoru a odlehčení motoru otáčky opět klesnou na 15-20 ot./min.

Sestavené zařízení vypadá takto:

Na vstup je přivedeno napětí 12 až 35 voltů, na výstup je připojena mikrovrtačka, načež rezistor R3 nastaví požadované volnoběžné otáčky a můžete začít pracovat. Zde je třeba poznamenat, že úprava bude pro různé motory různá, protože... V naší verzi obvodu byl eliminován rezistor, který bylo nutné zvolit pro nastavení prahu pro zvýšení rychlosti.

Tranzistor T1 je vhodné umístit na radiátor, protože Při použití vysoce výkonného motoru se může velmi zahřát.

Kapacita kondenzátoru C1 ovlivňuje dobu zpoždění pro zapnutí a vypnutí vysokých otáček a vyžaduje zvýšení, pokud motor běží trhaně.

Nejdůležitější v obvodu je hodnota rezistoru R1, na ní závisí citlivost obvodu na zátěž a celková stabilita provozu, navíc jím protéká téměř veškerý proud spotřebovaný motorem, takže musí být dostatečně výkonný. V našem případě jsme jej vyrobili kompozitní, ze dvou jednowattových rezistorů.

Plošný spoj ovladače měří 40 x 30 mm a vypadá takto:


Stáhněte si výkres desky ve formátu PDF pro LUT: "stažení"(Při tisku zadejte měřítko na 100 %).

Celý proces výroby a montáže regulátoru pro minivrtačku trvá asi hodinu.

Po vyleptání desky a očištění drah od ochranného nátěru (fotorezistu nebo toneru, podle zvoleného způsobu výroby desky) je nutné do desky vyvrtat otvory pro součástky (pozor na velikosti vývodů různé prvky).



Poté se dráhy a kontaktní podložky natírají tavidlem, což je velmi vhodné provést pomocí aplikátoru tavidla, stačí tavidlo SKF nebo roztok kalafuny v alkoholu.


Po pocínování desky uspořádáme a zapájíme součástky. Automatický regulátor otáček pro mikrovrtačku je připraven k použití.


Toto zařízení bylo testováno s několika typy motorů, dvojicí čínských motorů různého výkonu a dvojicí domácích, řady DPR a DPM - u všech typů motorů regulátor po seřízení s proměnným odporem funguje správně. Důležitou podmínkou je, aby byl v dobrém stavu, protože... Špatný kontakt kartáče s komutátorem motoru může způsobit neobvyklé chování obvodu a trhavý chod motoru. Je vhodné nainstalovat na motor jiskrové kondenzátory a nainstalovat diodu pro ochranu obvodu před zpětným proudem při vypnutí napájení.

Technologické otvory v rozvodnách musel každý radioamatér vrtat profesionálními nebo obyčejnými domácími minivrtačkami a každý z nich zlomil vrtáky jen proto, že nespočítal sílu tlaku na vrtačku, nebo vrtačku včas nezastavil. A také se stává, že motory selžou při překročení napětí a přehřívají se, nebo jej nelze držet v rukou kvůli vysoké teplotě motoru. Myslím, že se to nestalo jen mně, protože v časopise „Radio“ pro rok 2009 byl zveřejněn obvod pro řízení motorů PPM. Vynalezl ho S. Saglaev, Moskva. Logika tohoto obvodu je jednoduchá, zapněte obvod - motor se pomalu točí, Začneme vrtat - zvýší se zdvih, zvýší se otáčky (a vznikne díra v desce.) Na konci vrtání se zdvih motoru sníží a otáčky se sníží.

V zásadě je tento obvod univerzální a je vhodný pro všechny elektromotory s provozním napětím do 30 voltů (pokud používáte 30 voltový motor, je třeba vyměnit kondenzátor C2 na 40 voltů s rezervou).


Pro vrtání používám 12voltový motor z videokamery, ale obvod napájím 20 volty, protože se nebojím, že motor selže, protože přes tuto řídicí jednotku je do něj dodáváno zvýšené napětí.


Pojďme tedy k podstatě tohoto obvodu, nejsou v něm žádné nedostatkové rádiové prvky, na všem oblíbeném KRENu jsou také jen dva tranzistory a stabilizátor a vše ostatní je drobivé. Diodový můstek můžete odmítnout, pokud je obvod napájen konstantním napětím, osobně jsem odmítl, ale nechal jsem kondenzátory C1 a C3 (nevím proč).

Pojďme k sestavení obvodu. Protože jsem neměl tranzistor VT1, nahradil jsem ho tranzistorem KT814a. Rezistory označené * jsou přizpůsobeny motoru, R1 nastavuje práh mechanického zatížení elektromotoru pro jeho plný zdvih. Rezistor R2 nastavuje minimální napětí naprázdno.


Deska plošných spojů, kterou jsem navrhl, není příliš malá - můžete ji zmenšit. Sestavené zařízení:

Pro volnoběh jsem nainstaloval trimovací rezistor. Samotný motor je omotán elektrickou páskou pro snadné držení v ruce. S předchozím motorem obvod nefungoval správně.

A zde jsou otvory vytvořené mini vrtačkou ovládanou tímto obvodem.