В этом проекте описывается, как двигатель постоянного тока можно перемещать вперед или назад с помощью пульта дистанционного управления телевизора или DVD.Цель состоит в том, чтобы создать простой драйвер двунаправленного двигателя, который использует для этой цели модулированную инфракрасную (ИК) последовательность импульсов 38 кГц без использования какого-либо микроконтроллера или программирования.

Авторский прототип показан на рис. 1.

Схема и работа

Принципиальная схема проекта представлена ​​на рис. 2. Он построен на основе модуля ИК-приемника TSOP1738 (IRRX1), декадного счетчика 4017B (IC2), драйвера двигателя L293D (IC3), PNP-транзистора BC557 (T1), двух NPN-транзисторов BC547 ( T2 и T3), регулируемый источник питания 5 В (IC1) и аккумулятор 9 В.

Батарея на 9 В подключена через диод D1 к стабилизатору напряжения 7805 для генерации постоянного напряжения 5 В, необходимого для проекта.Конденсатор С2 (100 мкФ, 16 В) используется для подавления пульсаций.

В нормальных условиях выходной контакт 3 ИК-модуля IRRX1 находится на высоком логическом уровне, что означает, что подключенный к нему транзистор T1 закрыт, и поэтому его клемма коллектора находится на низком логическом уровне.Коллектор Т1 управляет тактовым импульсом декадного счетчика IC2.

При наведении пульта на ИК-модуль и нажатии любой клавиши модуль получает ИК-импульсы частотой 38 кГц от пульта дистанционного управления.Эти импульсы инвертируются на коллекторе Т1 и подаются на тактовый вход 14 декадного счетчика IC2.

Приходящие ИК-импульсы увеличивают счетчик декад с той же скоростью (38 кГц), но из-за наличия RC-фильтра (R2=150 кОм и C3=1 мкФ) на тактовом входе IC2, последовательность импульсов выглядит как одиночный импульс на счетчик.Таким образом, при нажатии каждой клавиши счетчик увеличивается только на один счет.

Когда кнопка пульта отпускается, конденсатор С3 разряжается через резистор R2 и тактовая линия становится нулевой.Таким образом, каждый раз, когда пользователь нажимает и отпускает кнопку на пульте дистанционного управления, счетчик получает одиночный импульс на свой тактовый вход, и светодиод 1 загорается, подтверждая, что импульс получен.

Во время работы может быть пять возможностей:

Дело 1

Когда нажата клавиша пульта дистанционного управления, поступает первый импульс, и на выходе O0 декадного счетчика (IC2) становится высокий уровень, а на контактах O1–O9 низкий уровень, что означает, что транзисторы T2 и T3 находятся в состоянии отсечки.Коллекторы обоих транзисторов переводятся в высокое состояние с помощью резисторов сопротивлением 1 кОм (R4 и R6), поэтому обе входные клеммы IN1 и IN2 драйвера двигателя L293D (IC3) становятся высокими.На этом этапе двигатель находится в выключенном состоянии.

Случай 2

При повторном нажатии клавиши второй импульс, поступающий на линию CLK, увеличивает счетчик на единицу.То есть, когда приходит второй импульс, выход O1 микросхемы IC2 становится высоким, а остальные выходы низкими.Итак, транзистор Т2 проводит ток, а Т3 закрыт.Это означает, что напряжение на коллекторе T2 становится низким (IN1 IC3), а напряжение на коллекторе T3 становится высоким (IN2 IC3), а входы IN1 и IN2 драйвера двигателя IC3 становятся 0 и 1 соответственно.В этом состоянии двигатель вращается в прямом направлении.

Случай 3

При повторном нажатии клавиши третий импульс, поступающий на линию CLK, снова увеличивает счетчик на единицу.Таким образом, выход O2 IC2 становится высоким.Поскольку к выводу O2 ничего не подключено, а на выходных выводах O1 и O3 низкий уровень, оба транзистора T2 и T3 переходят в состояние отсечки.

Выводы коллектора обоих транзисторов переводятся в высокое состояние с помощью резисторов R4 и R6 сопротивлением 1 кОм, что означает, что входные клеммы IN1 и IN2 микросхемы IC3 становятся высокими.На этом этапе двигатель снова находится в выключенном состоянии.

Случай 4

При повторном нажатии клавиши четвертый импульс, поступающий на линию CLK, в четвертый раз увеличивает счетчик на единицу.Теперь выход O3 микросхемы IC2 становится высоким, а остальные выходы низкими, поэтому транзистор T3 проводит ток.Это означает, что напряжение на коллекторе T2 становится высоким (IN1 IC3), а напряжение на коллекторе T3 становится низким (IN2 IC3).Таким образом, входы IN1 и IN2 микросхемы IC3 находятся на уровнях 1 и 0 соответственно.В этом состоянии двигатель вращается в обратном направлении.

Случай 5

При пятом нажатии клавиши пятый импульс, поступающий на линию CLK, снова увеличивает счетчик на единицу.Поскольку O4 (контакт 10 IC2) подключен к входному контакту сброса 15 IC2, нажатие в пятый раз возвращает микросхему декадного счетчика в состояние сброса при включении питания с высоким уровнем O0.

Таким образом, схема работает как двунаправленный драйвер двигателя, управляемый с помощью инфракрасного пульта дистанционного управления.

Строительство и испытания

Схема может быть собрана на плате Veroboard или печатной плате, компоновка в натуральную величину показана на рис. 3. Компоновка компонентов печатной платы показана на рис. 4.

Загрузите PDF-файлы с макетами печатных плат и компонентов:кликните сюда

После сборки схемы подключите аккумулятор 9 В к разъему BATT.1.См. таблицу истинности (Таблица 1) для работы и следуйте инструкциям, описанным в случаях 1–5 выше.

Под редакцией Лизы