Controlador de velocidad electrónico simple (ESC) para servo de rotación infinita: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Si intenta presentar el controlador electrónico de velocidad (ESC) hoy en día, debe ser insolente o audaz. El mundo de la fabricación electrónica barata está lleno de reguladores de diversa calidad con un amplio espectro de funciones. Sin embargo, un amigo mío me pidió que le diseñara un regulador. La entrada fue bastante simple: ¿qué puedo hacer para poder usar un servo modificado a una rotación infinita para una excavadora de accionamiento?

(esto también se puede encontrar en mi sitio)

Paso 1: Introducción

Supongo, que la mayoría de los modeladores entienden, que los servos de modelos baratos se pueden convertir con éxito a una rotación infinita. En la práctica, significa quitar solo el tapón mecánico y el recortador electrónico para obtener retroalimentación. Una vez que mantiene la electrónica predeterminada, puede controlar el servo en el sentido de rotación en una dirección o en la opuesta, pero en la práctica sin posibilidad de regular la velocidad de rotación. Pero cuando elimine la electrónica predeterminada, obtendremos un motor de CC con una caja de cambios no tan mala. Este motor funciona con un voltaje de aproximadamente 4 V - 5 V y el consumo de corriente es de aproximadamente cientos de miliamperios (digamos menos de 500 mA). Esos parámetros son cruciales, especialmente porque podemos usar un voltaje común para el receptor y para el variador. Y como beneficio adicional, puede ver que sus parámetros están muy cerca de los motores de los juguetes para niños. Entonces, el regulador también será adecuado para los casos, nos gustaría actualizar el juguete del control original bang-bang a un control proporcional más moderno.

Paso 2: esquema

Porque usamos el mundo "barato" pocas veces; El plan es hacer que todos los dispositivos sean lo más baratos y sencillos posible. Estamos trabajando con la condición de que el motor y el regulador estén alimentados por la misma fuente de voltaje, incluido el receptor. Suponemos que este voltaje estará en el rango aceptable para los procesadores habituales (cca 4V - 5V). Entonces no debemos resolver ningún circuito de alimentación complicado. Para la evaluación de la señal usaremos el procesador común PIC12F629. Estoy de acuerdo, que hoy en día es un procesador anticuado, pero sigue siendo barato y fácil de comprar y tiene suficientes periféricos. La parte fundamental de nuestro diseño es el puente H integrado (controlador de motor). Decidí usar una L9110 realmente barata. Este puente en H se puede encontrar en varias versiones, incluido el orificio pasante DIL 8 y también SMD SO-08. El precio de este puente es muy positivo en la parte superior. Al comprar piezas individuales en China, cuesta menos de $ 1, incluida la tarifa de envío. En el esquema solo podemos encontrar el encabezado para conectar el programador (PICkit y sus clones funcionan bien y son baratos). Junto al encabezado tenemos resistencias inusuales R1 y R2. No son tan importantes, hasta que no empecemos a utilizar interruptores de fin de carrera. En caso de que tengamos esos interruptores en lugares electrónicos ruidosos, podemos limitar el impacto de este ruido electrónico agregando esas resistencias. Entonces vamos a "funciones extendidas". Me informaron que funciona bien, pero no se ajusta a la grúa de pórtico, porque los niños que dejan el marco del carro golpean los topes hasta que se rompe. Luego volví a utilizar las entradas libres en el encabezado de programación para conectar los interruptores finales. Su conexión también está presente en los esquemas. Sí, es posible hacer muchas mejoras en los esquemas, pero lo dejaré en la fantasía de cada constructor.

Paso 3: PCB

La placa de circuito impreso es bastante simple. Está diseñado como un poco más grande. Es porque es más fácil soldar componentes y también para una buena refrigeración. PCB está diseñado como un solo lado, con procesador SMD y puente H. PCB contiene dos conexiones de cables. Toda la placa se puede soldar en la parte superior (que está diseñada). Luego, el lado inferior permanece absolutamente plano y se puede pegar con cinta adhesiva de ambos lados en algún lugar del modelo. Utilizo algunos trucos para esta alternativa. Las conexiones de cables se realizan mediante cables aislados en el lado del componente. Los conectores y resistencias también están soldados en el lado del componente de la PCB. El primer truco es que después de soldar "corté" todos los cables restantes con una sierra de calar. Entonces el lado inferior es lo suficientemente plano para usar cinta adhesiva en ambos lados. Debido a que los conectores cuando se sueldan en la parte superior no encajan bien, el segundo truco es "soltarlos" con superpegamento. Es solo para una mejor estabilidad mecánica. El pegamento no se puede entender como aislamiento.

Paso 4: software

La aparición del encabezado PICkit a bordo tiene una muy buena razón. El regulador no tiene elementos de control propios para la configuración. La configuración la hice en un tiempo, cuando el programa está cargado. La curva de velocidad se almacena en la memoria EEPROM del procesador. Se almacena el acelerador medio de primer byte en la posición 688 µseg (máxima bajada). Entonces, cada paso siguiente significa 16 µseg. Entonces la posición intermedia (1500 µseg) es el byte con la dirección 33 (hexadecimal). Una vez que estamos hablando de regulador para automóvil, la posición media significa que el motor se detiene. mover el acelerador a una dirección significa aumentar la velocidad de rotación; mover el acelerador a la dirección opuesta significa que la velocidad de rotación también aumenta, pero con la rotación opuesta. Cada byte significa la velocidad exacta para una posición determinada del acelerador. La velocidad 00 (hex - como se usa al programar) significa que el motor se detiene. velocidad 01 significa rotación muy lenta, velocidad 02 un poco más rápida, etc. No olvide que son números hexadecimales, luego la fila continúa 08, 09, 0A, 0B,.. 0F y termina con 10. Cuando se da el paso de velocidad 10, No hay regulación, pero el motor está conectado directamente a la alimentación. La situación para la dirección opuesta es similar, solo se agrega el valor 80. Entonces la fila es así: 80 (motor parado), 81 (lento), 82,… 88, 89, 8A, 8B,… 8F, 90 (máximo). Por supuesto, algunos valores se almacenan pocas veces, define la curva de velocidad óptima. La curva predeterminada es lineal, pero se puede cambiar fácilmente. Igual de fácil, ya que se puede cambiar la posición, donde el motor se detiene, una vez que el transmisor no tiene una buena posición central recortada. No es necesario describir cómo debe verse la curva de velocidad para el avión de aire, este tipo de motores y el regulador no están diseñados para aviones de aire.

Paso 5: Conclusión

El programa de procesador es muy sencillo. Es solo una modificación de los componentes ya presentados, entonces no es necesario dedicar mucho tiempo a la descripción de la funcionalidad.

Esta es una forma muy simple, cómo resolver el regulador para un motor pequeño, por ejemplo, a partir de un modelo de servo modificado. Es adecuado para modelos animados fáciles de construir máquinas, tanques o solo para mejorar el control de automóviles para niños. El regulador es muy básico y no tiene funciones especiales. Es más juguete para animar otros juguetes. Solución simple a "papi, hazme un auto con control remoto como el tuyo". Pero lo hace bien y ya hace que pocos niños disfruten.

Paso 6: Praview

Pequeño video.