وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
در این جلسه هدف ما ساخت یک کنترلر برای دستگاه می باشد تا بتوانیم کلید تعویض جهت را حذف نماییم و کار چرخاندن آنتن را توسط یک شاسی ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

آنتن چرخان - جلسه هفتم

اهداف: ساخت مدارات کنترلر، سروو

 

در این جلسه هدف ما ساخت یک کنترلر برای دستگاه می باشد تا بتوانیم کلید تعویض جهت را حذف نماییم و کار چرخاندن آنتن را توسط یک شاسی انجام دهیم، بدین صورت که با چرخاندن شاسی کنترلر، آنتن نیز به همان نسبت بچرخد.

برای سادگی در توضیح مدار، ابتدا چرخش در دو جهت موتور را به وسیله دو کلید طراحی می کنیم.

آنتن چرخان - جلسه هفتم

در مدار فوق، اگر کلید A وصل شود، موتور در جهت + حرکت می کند و اگر کلید B وصل شود، موتور در جهت – حرکت می کند. البته باید در نظر داشته باشیم که دو کلید همزمان وصل نشوند.

به جای کلیدهای فوق می توانیم از ترانزیستور استفاده کنیم.

ترانزیستور یک قطعه الکترونیکی سه پایه است که هنگامی که به یک پایه آن برق وصل کنیم، می تواند دو پایه دیگر را به همدیگر متصل کند
آنتن چرخان - جلسه هفتم

حال اگر به فرمان A  ولتاژ 12 ولت وصل کنیم، ترانزیستور  NPN به اشباع می رود و موتور با حداکثر سرعت در جهت + حرکت می کند.

و بالعکس اگر به فرمان B ولتاژ V 12- وصل کنیم، موتور در جهت منفی حرکت می کند.

آنتن چرخان - جلسه هفتم

حال دو فرمان B و C را به هم وصل نموده و به مقاومت R وصل می کنیم. حال اگر به فرمان C ولتاژ V 12+  وصل کنیم فقط ترانزیستور NPN به اشباع می رود و موتور در جهت + حرکت می کند و اگر به فرمان C ولتاژ -12V وصل کنیم، فقط ترانزیستور PNP به اشباع می رود و موتور در خلاف جهت حرکت می کند و اگر حدود 0 ولت وصل کنیم، موتور ثابت می ماند. حال ما فرمان C را از ترکیب موقعیت های شاسی کنترلر و بخش فیزیک آنتن به صورت زیر می گیریم.

 

لازم به ذکر است که شاسی کنترلر و آنتن را برای تعیین موقعیت آن ها به دو عدد وسوم (پتانسیومتر) متصل می کنیم.

 

آنتن چرخان - جلسه هفتم

 

در این مدار ابتدا ولتاژ سر وسط وسوم کنترلر (فرمان) از ولتاژ سر وسط وسوم فیزیک متصل به آنتن توسط مدار تفریق کننده کم می شود. اگر بین این دو اختلافی بود، در D ولتاژ خواهیم داشت. حال با یک مدار ضرب کننده این تفاوت را افزایش می دهیم تا تفاوت ولتاژ دو وسوم (موقعیت دو وسوم) برای ما آشکار شود و در C این حاصل را داریم و از آن برای اتصال به C شکل قبل استفاده می کنیم.

توضیح این که اگر ولتاژ فرمان بیشتر از ولتاژ فیزیک باشد، تفریق کننده عدد مثبتی خواهد داد و ضرب کننده این عدد مثبت را چند برابر می کند. اگر این ولتاژ به فرمان C برسد، موتور شروع به حرکت در جهت + کرده و مقدار ولتاژ وسوم افزایش می یابد و اختلاف ولتاژ وسوم فیزیک از ولتاژ وسوم فرمان کمتر می شود تا به حدود 0 برسد یعنی این که موقعیت وسوم فیزیک وسوم فرمان یکی شده است. عکس این عمل نیز صادق است یعنی این که اگر موقعیت وسوم فرمان کمتر از موقعیت وسوم فیزیک باشد...

 

آنتن چرخان - جلسه هفتم

 

البته لازم به تذکر است که اگر فرمان C برابر 0  شود، موتور دیگر برقی برای حرکت نخواهد داشت، اما به واسطه ایزسی دورانی موتور، چرخش موتور ادامه خواهد یافت لذا در این حالت موقعیت وسوم فیزیک جا به جا شده و این بار فرمان حرکت معکوس توسط C تولید می شود و موتور در جهت عکس حرکت می کند و این باعث حرکت لرزشی موتور می شود. برای حل این مشکل کافی است ضریب تقویت ضرب کننده را کم کنیم. برای این کار کافی است ضریب تقویت که نسبت است را با تغییر مقدار R1 کم کنیم.

در پایان دو عدد دیود نیز به ترانزیستورها مانند شکل زیر وصل می کنیم تا جریان القایی موتور آن ها را نسوزاند.

آنتن چرخان - جلسه هفتم

علت انتخاب ترانزیستور BD677 و BD676 این است که آن ها می توانند به راحتی 4 آمپر جریان عبور دهند و آی سی LM741 یک OPAMP معروف در پایان این جلسه سعی کنید مدار کنترل را بسازید. می توانید برای راحتی کار آن را بر روی بردبورد پیاده سازی نمایید. در هنگام نصب آی سی و ترانزیستورها حتما از کاتالوگ آن ها استفاده کنید تا پایه ها را به صورت صحیح وصل کنید چون در غیر این صورت خواهند سوخت. نمونه ساخته شده مدارات کنترل را در زیر مشاهده می کنید.

 

در جلسه آخر مدارات کنترل را نصب می کنیم و دستگاه را ست می نماییم.

 

مطالب مرتبط:

آنتن چرخان - جلسه اول

آنتن چرخان - جلسه دوم

آنتن چرخان - جلسه سوم

آنتن چرخان - جلسه چهارم

آنتن چرخان - جلسه پنجم

آنتن چرخان - جلسه ششم

آنتن چرخان - جلسه هشتم

بخش پژوهش های دانش آموزی - تنظیم: فاطمه گودرزی

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین