Например TDA7294

РадиоКот >Конкурсы >Поздравь Кота по-человечески 2017! >

Smart- сверлилка.

Автор: Flasher
Опубликовано 21.09.2017.
Создано при помощи КотоРед.

   Как начинающий радиогубитель, замучался я в платах дырки когтями коврять. Вот и решил я собрать станочек для сверления. Станочек получился хорошим и удобным- просто загляденье. Вот он:
 
 
 
Но сейчас я хочу рассказать не о конструкции станка, а о важном электронном прибамбасе, который, по слухам от других котов, может облегчить жизнь и сделать мою шерсть гладкою и пушистою. Пересмотрел я множество вариантов волшебных прибамбасов и собрал одну известную конструкцию болгарского кота, выложенную на этом сайте.
 

 
Но результат меня заставил от расстройства постоянно пить валериану и громко мяукать по ночам. Схема нуждалась в постоянной подстройке, часто работала не стабильно и сильно грелась.
Вот и решил я создать свою схему с блэк-джеком и светодиодами. За основу взял подаренную мне плату Arduino Nano. Вооружился банкой сметаны и смог реализовать следующий функционал:
- управление одним переменным резистором (даже его редко приходится трогать);
- автоматический разгон двигателя при касании поверхности платы;
- разгон двигателя осуществляется ступенчато;
- автоматическое уменьшение оборотов двигателя по окончании сверления отверстия;
- возможность удобной подстройки момента разгона двигателя (для разных сверел и плат может отличаться);
- обнаружение заклинивания сверла с аварийной остановкой;
- автоматические попытки расклинить сверло после заклинивания;
- после нескольких неудачных попыток расклинить сверло пауза для ручного решения вопроса;
- режим максимальных оборотов при переводе ручки переменного резистора в максимальное положение;
- режим останова двигателя оборотов при переводе ручки переменного резистора в минимальное положение;
- диапазон напряжения питания двигателей от 9 до 35 вольт.
Прежде всего я проверил идею, собрав конструкцию на беспаечной макетной плате. Пришлось увеличить частоту ШИМ со стандартных для ардуино 400 герц до 900, чтобы уменьшить шум двигателя. Также пришлось подобрать шунт и параметры RC фильтра.
 

 
 
Схема Smart- сверлилки получилась не сильно сложной. Она нарисована углем на куске оторванных обоев:
 

 
 
Основу составляет плата Arduino Nano. Управление двигателем осуществляется на основе тока его потребления. Для измерения тока служит шунт R1. Значение его сопротивления подобранно таким образом, чтобы падение напряжения на нем в состоянии заклинивания было 0,8- 0,9 вольта. И соответствующие показания в отладочном мониторе порта после текста cur= были на уровне 800- 1000 единиц. Управление скоростью двигателя происходит с помощью ШИМа на частоте 900Гц через полевой транзистор VT1. Кстати, на плате отсутствуют сильно греющиеся компоненты, поэтому дополнительные радиаторы не нужны. Пульсации от ШИМа сглаживает цепь R3 C6. Стабилизатор DA1 нужен в случае если двигатель будет питаться от напряжения больше 12 вольт. Smart- сверлилка может работать при напряжении вплоть до 35 вольт, в зависимости от применяемого двигателя. Возможно понадобиться установка радиатора охлаждения на стабилизатор питания. Управление происходит резистором R5. Вся остальная умность заключена в скетче. Так как я везде ставил комментарии, то алгоритм работы Smart- сверлилки Вы сможете настроить самостоятельно под себя.
Плату пришлось рисовать мелом на хозяйском ковре:
 

 
 
 
Для изготовления платы достал с чердака угольный утюг и кусок бумажки от самоклейки. Вся хитрость в том, что на бумагу нанесена тонкая пленка чтобы клей к ней не приклеивался. И когда мы нагреваем утюгом эту бумагу на куске фольгированного стеклотекстолита- тонер прилипает к фольге, и пленка плавится. Именно в горячем состоянии ее нужно отрывать от платы. Тогда дорожки из тонера будут покрыты еще тонкой пленкой, оторванной от поверхности бумаги.
Полученную плату травим и сверлим:
 
 

 

Потом чистим лапкой:
 

 
 

Дальше достаем кусочек прогорклого сала и мажем плату:
 


Лудим разогретым на костре медным гвоздем, поместив плату на термостойкую газету:
 

 
 
Подбираем в мусорке детали:
 
 
 
 
Паяем плату и отмываем в изопропиловой дождевой воде.
Крепим плату к блоку питания на шестигранных стойках:
 
 
 
 

Заливаем скетч, и вуаля!!!
 
 
 
 
Корпус пока не предусмотрен, но переднюю стенку Smart- сверлилки планирую спрятать за листом оргстекла. Из минусов конструкции могу отметить только обязательное использование стабилизированного источника питания. Иначе управление осуществить будет сложно.
В скетче перед использованием обязательно нужно выставить свои константы:
#define CURRENT_LOW_TO_HIGH 33 // Значение измеренного тока, при котором нужно раскручивать полностью двигатель(при переменном резисторе выставленном примерно на середину)
#define CURRENT_HIGH_TO_LOW 60 // Значение измеренного тока, при котором считаем что сверло просверлило и не встречает сопротивления
#define CURRENT_SHORT 750 // Значение измеренного тока, при котором считаем, что двигатель заклинило. Измеряем в мониторе порта при максимальных оборотах и заклинивании.
#define SPEED_LOW 65 // Минимальная скорость двигателя - до 255
#define SPEED_MID 140 // Разгонная скорость двигателя - до 255
#define SPEED_HIGH 255 // Максимальная скорость двигателя- до 255
Для этого нужно открыть окно монитора порта при подключенном двигателе. Регулятор вывести в крайнее правое положение, добившись максимальной скорости вращения. Двигатель ненадолго заклинивается и в строке прочитать цифры после cur=. В #define CURRENT_SHORT 750 вместо 750 вставляем число на 50 единиц меньше полученного. Дальше переменный резистор выставляем примерно на середину и пытаемся сверлом коснуться поверхности платы. Полученное число после cur= вставляем в #define CURRENT_LOW_TO_HIGH 33 вместо 33. Число в #define CURRENT_HIGH_TO_LOW должно быть больше чем в #define CURRENT_LOW_TO_HIGH и его подбираем по надежному снижению оборотов после сверления. До этого может понадобиться подбор скоростей двигателя.
Удачных сверлений!

Файлы:
Архив ZIP


Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

68 8 18
1 1 0