Cách đơn giản nhất để tạo ra PWM mà không cần Vi điều khiển là gì?

Cách nhanh chóng và thanh lịch để tạo ra PWM mà không cần Vi điều khiển để điều khiển động cơ servo là gì? Với chiết áp hoặc các cách khác để kiểm soát chu kỳ nhiệm vụ với thời gian sửa chữa.

• xin lỗi về sự lộn xộn, tôi muốn điều khiển một sở thích servo.

Tôi khuyên dùng Timer (GASP!) 555 ở chế độ "astable" . Bạn sẽ tìm thấy mọi thứ bạn cần trong liên kết, nhưng tôi đã sao chép chúng ở đây chỉ dành cho bạn!

Chế độ ổn định cung cấp cho bạn tần số PWM thay đổi và cũng cho phép điều chỉnh chu kỳ nhiệm vụ (phương trình thời gian cao và thời gian thấp trong liên kết).

Mạch:

Lưu ý: Tôi sẽ thêm một nắp điện phân trên Vcc (đạo trình dương) và GND (đạo trình âm) để giảm ảnh hưởng của điện áp cung cấp điện.

Tần số PWM:

Một số bảo vệ cho câu trả lời của tôi so với những người khác trong bài viết này. Hầu hết các câu trả lời khác yêu cầu dạng sóng trung gian để tạo tín hiệu PWM thay đổi, chẳng hạn như phương pháp so sánh / sóng tam giác phổ biến. Tôi không thấy nhiều điểm trong việc xây dựng bộ tạo sóng tam giác (một mạch quan trọng trong chính nó) chỉ là một bước trung gian để giải quyết vấn đề của bạn.

555 là một chip analog tuyệt vời và làm đúng những gì bạn cần. Tôi ước mọi người không ghét họ nhiều như vậy.

Cách thức Ye Olde Ph Fashioned để tạo ra PWM với chu kỳ nhiệm vụ được điều khiển tương tự là so sánh tín hiệu điều khiển analog với sóng tam giác. Bạn tạo một bộ tạo sóng tam giác chạy ở tần số PWM mong muốn. Điều này được đưa đến đầu vào âm của bộ so sánh và tín hiệu điều khiển tương tự đến đầu vào tích cực. Kết quả là mức cao hoàn toàn hoặc mức thấp hoàn toàn, nhưng chu kỳ nhiệm vụ tỷ lệ tuyến tính với tín hiệu điều khiển. Ampe âm thanh lớp D sớm làm việc theo nguyên tắc này, ví dụ.

Trong rất nhiều trường hợp, PWM không cần phải siêu tuyến tính, do đó sóng tam giác không cần phải có các cạnh hoàn toàn thẳng. Cho phép chúng là một số mũ có thể đơn giản hóa mạch.

Thêm:

Mark Rages chỉ ra rằng khi bạn nói "động cơ servo", bạn có thể đề cập đến các động cơ sở thích điều khiển vị trí nhỏ được sử dụng trên các mặt phẳng mô hình và tương tự. Câu trả lời của tôi áp dụng cho việc điều khiển một động cơ giả sử bạn có điện áp tương tự tỷ lệ thuận với mức độ bạn muốn lái xe máy. Nó không áp dụng cho các "sở thích sở thích". Những người không được điều khiển bởi PWM theo nghĩa thông thường của thuật ngữ đó, nhưng theo độ rộng của các xung thường cần từ 1 đến 2 ms lặp lại cứ sau 20 đến 50 ms hoặc lâu hơn. Nếu câu hỏi này thực sự là về sở thích, thì nó nên được sửa để làm rõ điều đó.

Sóng tam giác. So sánh. Ngưỡng điều khiển. Đó là cách cơ bản để làm điều đó.

$_{PP}$

Đầu tiên tạo ra sóng vuông 50Hz. Cách đơn giản nhất:

$\Omega$

$R_{EXT}$$C_{EXT}$

$T = R_{EXT} \times C_{EXT}$

$\mu$$\Omega$

$\Omega$$\Omega$

Tôi có thể đã làm điều này với hai LM555, nhưng tôi cần nhiều thành phần bên ngoài hơn.

chỉnh sửa (về vi điều khiển)
Tôi đồng ý với Olin (xem bình luận) rằng loại trừ vi điều khiển là thiển cận (Olin nói "ngớ ngẩn"). Đã có lúc việc phát triển cho một vi điều khiển rất phức tạp, nhưng ngày nay điều đó không còn đúng nữa. Bạn cũng có thể có một giao diện lập trình với một vài euro. Giải pháp sau đó trông dễ dàng đến mức không có giải pháp không phải bộ điều khiển nào có thể cạnh tranh với nó: bạn lấy ATTiny5 (Olin lấy PIC10F220) trong SOT23-6. Kết nối một tụ điện tách rời với các kết nối nguồn và potmeter với đầu vào ADC. Đó là nó! 3 (ba) thành phần. Chuyển đổi việc đọc ADC thành đầu ra độ rộng xung dễ đến mức gần như vô lý, ngay cả đối với một lập trình viên mới bắt đầu.

Khi bạn bắt đầu với chúng, bạn sẽ thấy rằng các bộ vi điều khiển thường cung cấp một giải pháp đơn giản và linh hoạt hơn so với các IC hoặc các thành phần riêng biệt khác.

một lưu ý
Từ câu hỏi khác của bạn tôi thấy rằng bạn có sử dụng vi điều khiển. Tại sao bạn muốn tránh chúng ở đây?

Cách đơn giản nhất để tạo tín hiệu PWM là đưa sóng răng cưa hoặc sóng tam giác vào một đầu vào của bộ so sánh tương tự và điện áp điều khiển vào đầu kia. Nếu người ta không thể có được sóng tam giác thuần, người ta có thể ước chừng một cách hợp lý bằng cách truyền sóng vuông qua bộ lọc RC sao cho đầu ra của bộ lọc dao động trong khoảng 1 / 4VDD và 3 / 4VDD, sau đó điều chỉnh điện áp điều khiển đi vào bộ so sánh để điện áp điều khiển mang lại chu kỳ nhiệm vụ 0,01% sẽ được dịch thành điện áp thấp nhất của sóng vuông được lọc và điện áp điều khiển sẽ mang lại chu kỳ nhiệm vụ 99,99% sẽ được dịch sang điện áp cao nhất của bộ lọc sóng vuông. Điều này sẽ mang lại độ rộng xung không tỷ lệ tuyến tính với biên độ, nhưng đủ gần cho nhiều mục đích.

Tôi khuyên bạn nên sử dụng IC điều khiển cấp nguồn điện áp thấp (BiCMOS) như UCC3803 . Tần số hoạt động có thể dễ dàng được thiết lập với R và C đơn giản, và điều khiển chu kỳ nhiệm vụ dễ dàng thực hiện với chiết áp. Nó sẽ hoạt động trên đường ray 5V.

UCC3803 tương thích pin với loạt bộ điều khiển PWM UCx84x. Nếu bạn muốn thực hiện dễ dàng PWM, bạn có thể sử dụng sơ đồ trên, bỏ qua R1, nồi điều chỉnh 2N2222 và 5k ISENSE (chỉ cần buộc chân 3 xuống đất). Bạn có thể cũng có thể bỏ qua hai điện trở 4,7k nối tiếp với nồi điều chỉnh amp lỗi và trực tiếp đến Vref và Gnd hoặc sử dụng bộ chia điện áp rõ ràng nếu không cần điều chỉnh. (Bạn không chỉ định nếu bạn cần dễ dàng thay đổi chu kỳ nhiệm vụ).

IC có khả năng lái khoảng 1A dòng điện. (Nếu động cơ servo của bạn có đầu vào PWM, đây là điểm di chuyển.)