Jak zrobić mostek H: 15 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Mostek H to rodzaj obwodu, którego można użyć, aby odwracalny silnik prądu stałego obracał się zarówno zgodnie z ruchem wskazówek zegara, jak i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Innymi słowy, obwód ten pozwala szybko odwrócić kierunek, w którym obraca się silnik, za pomocą przełącznika lub układu kontrolera, aby zmienić jego kierunek.

Pokażę Ci, jak wykonać najprostszą i najbardziej niezawodną formę mostka H, jaką znam. Muszę Cię ostrzec, że nie jest to najlepsza konstrukcja mostka H i tak naprawdę ma kilka wad, które wyjaśnię później.

Chociaż, jeśli nigdy wcześniej nie robiłeś mostka H lub po prostu potrzebujesz obwodu, który może odwrócić kierunek wirowania silnika, to ten obwód jest szybkim i łatwym rozwiązaniem.

Proszę zanotować:

Ten mostek H nie jest dobry. Możesz zrobić znacznie lepsze proste mostki H i trzymam to w celach archiwalnych. Sprawdź ten Instruktaż Skitter Bot, aby dowiedzieć się, jak zrobić łatwiejszy.

Krok 1: Idź po rzeczy

Oto, co musisz zdobyć:

4 - Przekaźnik kontaktronowy SPST 5VDC 1 - Przekaźnik kontaktronowy SPDT 5VDC 1 - Pakiet zacisków akumulatora 9V 1 - Akumulator 9V 1 - Przełącznik dwustabilny lub suwakowy (SPST) 1 - 7805 Regulator napięcia 1 - Płyta PC 1 - Silnik prądu stałego

Należy pamiętać, że niektóre linki na tej stronie zawierają linki partnerskie Amazon. Nie zmienia to ceny żadnego z przedmiotów wystawionych na sprzedaż. Jednak zarabiam niewielką prowizję, jeśli klikniesz na którykolwiek z tych linków i coś kupisz. Inwestuję te pieniądze w materiały i narzędzia do przyszłych projektów. Jeśli potrzebujesz alternatywnej sugestii dla dostawcy którejkolwiek z części, daj mi znać.

Krok 2: Prawda o mostkach H

Mostek H to seria czterech sterowanych przełączników, w których znajdują się dwa zestawy dwóch przełączników.

Jeden zestaw przełączników po zamknięciu umożliwia przepływ prądu w jedną stronę. Drugi zestaw przełączników umożliwia przepływ prądu w przeciwnym kierunku.

Inną ważną cechą mostka H jest to, że zazwyczaj może używać mniejszego napięcia (5VDC z mikrokontrolera) do sterowania znacznie większym napięciem (12VDC używane do zasilania silnika). Te dwa oddzielne źródła napięcia są odizolowane od siebie.

Mostki H mogą być wykonane z 4 przekaźnikami lub 4 tranzystorami.

Najlepszy rodzaj mostka H jest wykonany z tranzystorów, ponieważ można je łatwo wykorzystać do sterowania prędkością silnika (poprzez użycie mniejszego napięcia do modulowania znacznie większego napięcia silnika). Mostek H wykonany za pomocą przekaźników (jak ten, który wykonujemy) nie może być łatwo użyty do zmiany prędkości silnika (chyba, że napięcie silnika jest dostarczane ze źródła zdolnego do modulacji… tj. mostka H samo nie może modulować źródła zasilania, aby wyłączyć silnik. Moc musi zostać zmniejszona, aby spowolnić silnik, zanim przejdzie przez mostek H).

Krok 3: Jak to działa

Mostek H, który wykonujemy, wykorzystuje przekaźniki.

Oznacza to dla Ciebie, że silnik będzie się kręcił tak szybko, jak tylko może, w jednym kierunku, a następnie po odwróceniu obraca się tak szybko, jak może w drugim kierunku. Jedyną rzeczą, która spowolni obroty silnika, jest posiadanie kontrolera, który może modulować sygnał zasilania 9VDC PRZED wejściem do mostka H.

Gdy cewki na „Przekaźniku 1” i „Przekaźniku 4” są wyciągnięte wysoko (przepływa przez nie prąd), silnik obraca się do przodu (patrz „Zdjęcie 1”).

Kiedy cewki na "Relay 2" i "Relay 3" są wyciągnięte wysoko (przepływa przez nie prąd), silnik będzie się obracał do tyłu (patrz "Obraz 2").

Gdy cewki na „Przekaźniku 1” i „Przekaźniku 2” są wyciągnięte wysoko (przepływa przez nie prąd), silnik przestanie się obracać (patrz „Zdjęcie 3”).

Kiedy cewki na "Relay 3" i "Relay 4" są wyciągnięte wysoko (przepływa przez nie prąd), silnik przestanie się obracać (patrz "Obraz 4").

********OSTRZEŻENIE***********

Chcesz UNIKAĆ:

„Przekaźnik 1” i „Przekaźnik 3” są wyciągane wysoko. Jest to zwarcie, ponieważ nie ma obciążenia, przez które przepływa prąd. Złe rzeczy się wydarzą! (patrz "Zdjęcie 5")

„Przekaźnik 2” i „Przekaźnik 4” są wyciągane wysoko. Jest to zwarcie, ponieważ nie ma obciążenia, przez które przepływa prąd. Złe rzeczy się wydarzą! (wyobraź sobie „Obraz 6”)

Więcej niż 2 przekaźniki są jednocześnie wyciągane w górę. Złe rzeczy się wydarzą.

Krok 4: O naszym obwodzie

Nasz obwód zawiera mostek H złożony z 4 przekaźników SPST (jednobiegunowych jednokierunkowych) i 1 dodatkowego przekaźnika SPDT (jednobiegunowego dwuprzerzutowego), który będzie używany do przełączania między 2 zestawami 2 przekaźników. W porządku…. więc tak to działa… Zasilanie z akumulatora trafia do regulatora napięcia 7805, gdzie jest zamieniane na 5V. Zasilanie z akumulatora też idzie na "Przekaźnik 1" i "Przekaźnik 2" gdzie idzie do silnika (ale my wyprzedzamy siebie). Zasilanie 5V idzie zarówno do cewki przekaźnika SPDT jak i jest również przechodzący przez przekaźnik SPDT. Tak więc, gdy przełącznik jest zamknięty, 5V przepływa przez cewkę przekaźnika SPDT i 5V jest również kierowane przez przekaźnik SPDT do cewek „Przekaźnik 1” i „Przekaźnik 4”, zmuszając je do zamknięcia. Pozwala to na przepływ 9V przez „Przekaźnik 1” i „Przekaźnik 4” w taki sposób, że silnik może obracać się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Innymi słowy, kiedy zamykamy przełącznik podłączony do cewki na przekaźniku SPDT, uruchamiamy mostek H, aby silnik obracał się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Dlatego, jeśli chcemy, aby silnik obracał się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, wystarczyłoby zrobić to przesunąć przełącznik w przeciwnym kierunku. Spowoduje to zmianę drogi, przez którą energia elektryczna przechodzi przez przekaźnik SPDT i z kolei zamknie „Przekaźnik 2” i „Przekaźnik 3” (a przez rozszerzenie otwarte „Przekaźnik 1” i „Przekaźnik 4”).

Krok 5: Rozpocznij lutowanie

Przylutuj 4 przekaźniki SPST do płytki PCB tak blisko siebie, jak to możliwe (patrz zdjęcie wtórne). Jeśli nie wiesz, jak lutować, naucz się lutować. Następnie przylutuj przekaźnik SPDT (coś podobnego do pudełka) do płytki tak blisko przekaźników SPST, jak to tylko możliwe (patrz zdjęcie wtórne). Na koniec, w rejestrach po lewej lub prawej stronie płyty, przylutuj regulator 7805 5 V (patrz zdjęcie wtórne). Teraz powinieneś mieć wszystkie Twoje główne komponenty podłączone do płyty (patrz główny obraz).

Krok 6: Przylutuj niektóre przewody

Będziesz chciał teraz podłączyć przewody do komponentów, aby były rzeczywiście połączone i mogły robić różne rzeczy.

Na początek przylutuj czarny przewód do jednej strony cewki na każdym przekaźniku SPST. Wybierz miejsce na płytce drukowanej, w którym jest co najmniej 8 pustych gniazd i nie są one połączone z żadnym komponentem, a następnie zlutuj wszystkie 4 przewody razem na spodzie płytki.

Krok 7: Przylutuj więcej przewodów

Następnie musisz podłączyć dwa przewody do każdego z pinów wyjściowych przekaźnika SPDT. Rozważ każdy z tych dwóch przewodów należących do tego samego zestawu przewodów. Podłącz jeden zestaw przewodów do cewek na dwóch najbliższych przekaźnikach. Podłącz drugi zestaw przewodów do cewek na dwóch najdalszych przekaźnikach (wyjaśnienie patrz uwagi do ilustracji).

Krok 8: Przylutuj jeszcze więcej przewodów

Podłącz środkowy pin pierwszego przekaźnika do wejścia 9V na regulatorze napięcia. Podłącz środkowy pin drugiego przekaźnika do masy (miejsce, w którym wszystkie czarne przewody są połączone razem). Podłącz środkowy pin trzeciego przekaźnika do wejścia 9V na regulatorze napięcia. Podłącz środkowy pin czwartego przekaźnika do masy (miejsce, w którym wszystkie czarne przewody są połączone razem).

Dla wyjaśnienia zobacz zdjęcia poniżej.

Krok 9: Kto by pomyślał, że byłoby tyle przewodów?

Podłącz drugi koniec jednego z tych przewodów do styku wejściowego przekaźnika SPDT. Podłącz drugi przewód do cewki przekaźnika SPDT.

A potem jest sprawa przełącznika. Jeden przewód na przełączniku idzie do cewki na przekaźniku SPDT, a drugi na przełączniku idzie do masy.

Teraz byłby też dobry moment na wpięcie czarnego przewodu między masę a środkowy pin na regulatorze napięcia.

Krok 10: Podłącz wtyczkę, seksowną bestię

Będziesz chciał móc włączyć mostek H, prawda? I bez względu na to, jak bardzo jesteś sexy, jedynym sposobem, aby go włączyć, jest prąd.

Podłącz czerwony przewód wtyczki 9V do wejścia 9V na regulatorze napięcia. A następnie podłącz czarny przewód do wszystkich pozostałych przewodów uziemiających na płycie.

Krok 11: Jeszcze kilka przewodów

Podłącz 5 drutu do pinów z boku lamp przekaźnikowych SPST, do których obecnie nie ma podłączonych przewodów.

Jeśli jest czerwony przewód +9V na środkowym bolcu po jednej stronie rury, na której aktualnie znajdują się przewody, podłącz również czerwony przewód po stronie, do której aktualnie podłączasz przewody. Jeśli z boku ze wszystkimi przewodami jest czarny przewód, podłącz czarny przewód po tej stronie.

Krok 12: Posprzątaj

Odetnij cały dodatkowy drut na spodniej stronie deski.

Przycinaj jak najbliżej deski, nie przerywając żadnych połączeń.

Dzięki temu przewody nie będą się później krzyżować.

Krok 13: Testowanie… Testowanie… 1… 2… 3…

Teraz nadszedł czas, aby sprawdzić, czy to działa. Pomyśl o czerwonym i czarnym przewodzie znajdującym się najbliżej jednej krawędzi planszy jako o jednym zestawie. Pomyśl o dalszym czerwonym i czarnym przewodzie jako o innym zestawie. Na poniższym obrazku skręciłem ze sobą dwa przewody każdego zestawu. Kiedy mostek H zostanie wyzwolony przez przekaźnik SPDT, albo jeden zestaw, albo drugi zestaw, w dowolnym momencie, będzie przez niego przepływał prąd. Tak więc, jeśli mieliśmy dołączyć diodę LED szeregowo z rezystorem 220 omów do każdego zestawu, kiedy podłączamy baterię i przestawiamy przełącznik, albo zapali się jedna dioda LED, albo zapali się druga (patrz zdjęcia poniżej).

Rozwiązywanie problemówJeśli mostek H nie działa w ten sposób, upewnij się, że:1. Używasz właściwego „zestawu” przewodów2. Wszystkie przewody są prawidłowo poprowadzone (patrz schemat poniżej)3. Wykonałeś wszystkie odpowiednie połączenia lutowane i nie brakuje żadnych przewodów4. Nie masz skrzyżowanych przewodów (regulator napięcia najprawdopodobniej będzie okropnie gorący, jeśli to zrobisz. Powinieneś również zobaczyć, gdzie się krzyżuje… zwykle.)5. Twoje przekaźniki działają (możesz to sprawdzić podłączając dodatni koniec cewki bezpośrednio do źródła zasilania 5V. Gdy to zrobisz, powinieneś usłyszeć delikatne kliknięcie)6. Twoja bateria nie jest rozładowana (szybko dotknij diody LED i sprawdź, czy się zaświeci)7. Twoja dioda LED nie jest martwa (wypróbuj inną diodę LED)8. Twoja dioda LED nie jest odwrócona i nie zapobiega przepływowi prądu (spróbuj ją obrócić).9. Bogowie elektroniki nie są na ciebie źli.

Krok 14: Podłączanie silnika

Tutaj staje się trochę trudne.

Ponieważ chcemy, aby prąd przepływał przez silnik zarówno do przodu, jak i do tyłu, będziemy chcieli podłączyć jeden zestaw przewodów do silnika o prawidłowej polaryzacji, a drugi zestaw przewodów do silnika z odwróconą polaryzacją.

Innymi słowy, czerń z jednego zestawu zostaje sparowana z czerwienią z innego zestawu, a następnie przymocowana do czerwonego przewodu na silniku. A czerwień z jednego zestawu zostaje sparowana z czernią z drugiego zestawu i przymocowana do czarnego przewodu na silniku.

Lub po prostu zobaczyć, co się dzieje, po prostu przyjrzyj się uważnie zdjęciu. To powinno mieć sens.

Krok 15: Ulepsz swojego Artbota

Oprócz używania go do wielu praktycznych zastosowań, możesz teraz użyć mostka H, aby twój fantazyjny robot do rysowania poruszał się w dwóch kierunkach.

Uważaj na siebie, Jacksonie Pollacku! Narysujemy na twoim grobie!

Czy uważasz to za przydatne, zabawne lub zabawne? Obserwuj @madeineuphoria, aby zobaczyć moje najnowsze projekty.