एक माइक्रोकंट्रोलर के बिना PWM उत्पन्न करने का सबसे सरल तरीका क्या है?

Question

एक सर्वो मोटर को नियंत्रित करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर के बिना PWM उत्पन्न करने का तेज़ और सुरुचिपूर्ण तरीका क्या है? फिक्स अवधि के साथ कर्तव्य चक्र को नियंत्रित करने के लिए पोटेंशियोमीटर या अन्य तरीकों से।

• गंदगी के बारे में खेद है, मैं एक शौक सर्वो को नियंत्रित करना चाहता हूं।

Comments

क्या आप वास्तव में एक इमदादी नियंत्रण प्रणाली के हिस्से के रूप में एक मोटर को नियंत्रित करने का मतलब है, या आप एक "शौक सर्वो" को नियंत्रित करने के बारे में पूछ रहे हैं? मेरे जवाब के अलावा देखें।

— ओलिन लेट्रोप

आप PWM क्यों चाहते हैं? PWM अक्सर एक सूक्ष्म के लिए एक तरीका है जो एक एनालॉग कंट्रोल फ़ंक्शन को अनुमानित करता है। यदि आप वास्तव में चाहते हैं कि एक एनालॉग वोल्टेज या वर्तमान है, तो शायद इसे करने के लिए बहुत बेहतर तरीके हैं।

— फोटॉन

@ ThePhoton यदि वह एक शौक सर्वो को नियंत्रित कर रहा है, तो PWM को एक नियंत्रण संकेत के रूप में क्या आवश्यक है।

— निक जॉनसन

यदि आप निश्चित अवधि की आवश्यकता को छोड़ देते हैं, तो डेल्टा-सिग्मा ऑसिलेटर एक बहुत ही सरल उपाय होगा। मैंने एकल opamp और एक मुट्ठी भर प्रतिरोधकों / कैपेसिटर के साथ कार्यान्वयन देखा है। यह मानता है कि आप RC-सर्वो के बारे में बात नहीं कर रहे हैं।

— जिप्पी २५'१२ को .:००

@ जिप्पी - डेल्टा-सिग्मा ऑसिलेटर क्या है? मुझे पता है कि डेल्टा-सिग्मा एडीसी को एक ऑसिलेटर की जरूरत है, लेकिन मुझे हमेशा लगता है कि यह एक सामान्य बात थी, क्योंकि यह वास्तव में कनवर्टर का हिस्सा नहीं है।

— स्टीवन्वह

Answer 1

मैं " जीएएसपी! " 555 टाइमर "अद्भुत" मोड में सुझाता हूं । आपको लिंक में आपकी ज़रूरत की हर चीज़ मिल जाएगी, लेकिन मैंने उन्हें सिर्फ आपके लिए यहाँ कॉपी किया है!

Astable मोड आपको एक चर PWM आवृत्ति प्रदान करता है, और एक समायोज्य कर्तव्य चक्र के साथ-साथ लिंक में उच्च-समय और कम समय के समीकरणों की अनुमति देता है।

सर्किट:

नोट: मैं बिजली की आपूर्ति वोल्टेज में डिप्स के प्रभाव को कम करने के लिए Vcc (पॉजिटिव लीड) और GND (नेगेटिव लीड) में इलेक्ट्रोलाइटिक कैप जोड़ूंगा।

PWM आवृत्ति:

इस पोस्ट में दूसरों की तुलना में मेरे जवाब के लिए कुछ बचाव। अधिकांश अन्य उत्तरों को एक वैरिएबल PWM सिग्नल उत्पन्न करने के लिए एक मध्यवर्ती तरंग की आवश्यकता होती है, जैसे कि सामान्य त्रिकोण तरंग / तुलनित्र विधि। मैं अपनी समस्या को हल करने के लिए एक मध्यवर्ती कदम के रूप में त्रिकोण तरंग जनरेटर (स्वयं का एक महत्वपूर्ण सर्किट में) का निर्माण करने में बहुत अधिक बिंदु नहीं देखता हूं।

555 एक बेहतरीन एनालॉग चिप है और आपको बस वही चाहिए जो आपको चाहिए। काश लोग उन पर उतना नफरत नहीं करते।

Comments

मुझे 555s पसंद हैं, लेकिन मुझे लगता है कि @supercat सही है कि एक 555 आपको एक निश्चित-आवृत्ति, चर-कर्तव्य-अनुपात संकेत नहीं दे पाएगा। C को R1 + R2 के माध्यम से चार्ज किया जाता है, और R2 के माध्यम से छुट्टी दी जाती है। यदि आप R2 बढ़ाते हैं, तो आप दोनों बार और बंद, और इसलिए अवधि बढ़ाएंगे। यदि आप R1 बढ़ाते हैं, तो आप केवल समय पर, लेकिन अवधि भी बढ़ाते हैं। यदि आप C बढ़ाते हैं, तो आप अवधि सहित सभी समय में वृद्धि करेंगे। आपको दो 555s चाहिए। एक, विस्मयकारी मोड में, जो अवधि को निर्धारित करेगा, एक दूसरे को ट्रिगर करके, मोनोस्टेबल मोड में, जो कि कर्तव्य अनुपात निर्धारित करेगा।

— तेलक्लेवियो

"आपको वह सब कुछ मिलेगा जिसकी आपको लिंक में जरूरत है"। नहीं, यह जवाब देने का उचित तरीका नहीं है। यहां विवरण प्रदान करें।

— स्टीवन्वह

मैं 555 से नफरत नहीं करता, मैं बस चाहता हूं कि लोग उन्हें हर चीज के लिए सबसे अच्छा समाधान न कहें । एक एकल 555 एक शौक सर्वो को नियंत्रित करने का सबसे अच्छा तरीका नहीं है।

— स्टीवन्वह

@Telaclavo - आप सही हैं; आप कर्तव्य चक्र को भिन्न नहीं कर सकते हैं और आवृत्ति स्थिर रख सकते हैं। हालाँकि, WoutervanOoijen के रूप में उल्लेख किया गया है, आपको इमदादी को चलाने के लिए एक कठोर निश्चित आवृत्ति की आवश्यकता नहीं है। कर्तव्य चक्र में भिन्नता संभवतः पल्स आवृत्ति में लगभग 10-20% (मोटा अनुमान) बनाता है, जो कि अधिकांश सर्वो के लिए पर्याप्त सटीक होना चाहिए। और फिर, आपको वास्तव में किसी भी इमदादी को नियंत्रित करने के लिए कर्तव्य चक्र को समायोजित करने की आवश्यकता नहीं है।

— kevlar1818

@stevenvh आप मुझे बताएं कि विकिपीडिया की मृत्यु कब होगी। यहां तक ​​कि अगर ऐसा होता है, जैसा कि डीन ने अपनी टिप्पणी के साथ दिखाया था, 555 है (तब) इतना सर्वव्यापी है कि उनके बारे में जानकारी के साथ एक पुरानी किताब, छोटे ब्लॉग, या शौक वेबसाइट को ढूंढना मुश्किल नहीं होगा।

— kevlar1818

Answer 2

पीडब्लूएम को एनालॉग नियंत्रित ड्यूटी चक्र के साथ बनाने के लिए ये ओल्डे फशीओनेड तरीका है कि एनालॉग कंट्रोल सिग्नल की तुलना एक त्रिकोण तरंग से की जाए। आप एक त्रिकोण तरंग जनरेटर बनाते हैं जो वांछित PWM आवृत्ति पर चलता है। यह एक तुलनित्र के ऋणात्मक इनपुट और सकारात्मक इनपुट के अनुरूप नियंत्रण संकेत को खिलाया जाता है। परिणाम या तो पूर्ण उच्च या पूर्ण निम्न है, लेकिन कर्तव्य चक्र नियंत्रण संकेत के रैखिक रूप से आनुपातिक है। प्रारंभिक कक्षा डी ऑडियो एम्प्स ने इस सिद्धांत पर काम किया, उदाहरण के लिए।

बहुत सारे मामलों में PWM को सुपर लीनियर होने की आवश्यकता नहीं थी, इसलिए त्रिभुज तरंग के पास पूरी तरह से सीधे किनारे होने की आवश्यकता नहीं है। उन्हें थोड़ा घातीय होने की अनुमति देने से सर्किट को सरल बनाया जा सकता है।

जोड़ा गया:

मार्क रेज्स ने बताया कि जब आप "सर्वो मोटर" कहते हैं, तो आप मॉडल विमानों और इस तरह इस्तेमाल किए जाने वाले छोटे स्थिति-नियंत्रित शौक मोटर्स का उल्लेख कर सकते हैं। मेरा उत्तर एक मोटर को नियंत्रित करने के लिए लागू होता है, यह मानते हुए कि आपके पास एक अनुरूप वोल्टेज है जो मोटर को चलाने के लिए कितना कठिन है। यह इन "हॉबी सर्वोस" पर लागू नहीं होता है। पीडब्लूएम द्वारा उस शब्द के सामान्य अर्थों में उन्हें नियंत्रित नहीं किया जाता है, लेकिन दालों की चौड़ाई से जिन्हें आमतौर पर 1 से 2 एमएस होना चाहिए, जो हर 20 से 50 एमएस या इतने पर दोहराया जाता है। यदि यह प्रश्न वास्तव में शौक सर्वो के बारे में है, तो इसे स्पष्ट करने के लिए तय किया जाना चाहिए।

Comments

हालांकि यह कार्य पूरा करता है, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि @pstan एक इमदादी को चलाना चाहता है, और इसलिए उसके कार्यान्वयन में एक फ़ंक्शन जनरेटर होने से संभवतः बहुत पोर्टेबल नहीं होगा।

— kevlar1818

इमदादी मोटर ड्यूटी साइकिल आमतौर पर काफी कम हैं, जैसे 10% या उससे कम। और सर्वो सीधे पल्स चौड़ाई का उपयोग करता है, औसत मूल्य नहीं, इसलिए एक सर्किट का उपयोग करना बेहतर होता है जो पुनरावृत्ति दर से पल्स की चौड़ाई को कम कर देता है।

— मार्कशीट

@kevlar: मैंने अपने जवाब पर फिर से विचार किया और मुझे अभी भी वहाँ किसी फंक्शन जनरेटर का उल्लेख नहीं दिखता। मैंने केवल इतना कहा था कि आपको एक त्रिकोण तरंग या पर्याप्त कुछ चाहिए। आप निश्चित रूप से उन में से एक बनाने के लिए फ़ंक्शन जनरेटर की आवश्यकता नहीं है।

— ओलिन लेट्रोप

@ मेकर्स: हुह? मोटर्स एक पल्स ट्रेन का औसत देखती है अगर यह काफी तेज है। अधिकांश मोटरों के संबंध में कुछ 100 हर्ट्ज काफी अच्छे हैं। इमदादी हिस्सा नियंत्रण योजना द्वारा पूरा किया जाता है, जिसके बारे में ओपी ने नहीं पूछा। ऐसा लगता है कि उसके पास पहले से ही एक एनालॉग स्तर है जो मोटर को चलाने के लिए कितना कठिन है।

— ओलिन लेट्रोप

@Markrages: यह सिर्फ मेरे लिए है कि आप हॉबी सर्वोस के बारे में बात कर रहे हैं, जो हर 20 एमएस और इतने पर 1-2 एमएस पल्स चाहते हैं? आपकी टिप्पणी उस प्रकाश में कुछ समझ में आती है, लेकिन ओपी ने शौक सर्वो का उल्लेख नहीं किया।

— ओलिन लेथ्रोप

Answer 3

त्रिभुज तरंग। तुलनित्र। नियंत्रण दहलीज। इसे करने का मूल तरीका यही है।

$_{PP}$

पहले एक 50Hz वर्ग तरंग उत्पन्न करें। सबसे सरल तरीका:

$\Omega$

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

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

$\mu$$\Omega$

$\Omega$$\Omega$

मैं दो LM555s के साथ ऐसा कर सकता था, लेकिन मुझे अधिक बाहरी घटकों की आवश्यकता होगी।

संपादित करें (माइक्रोकंट्रोलर्स के बारे में)
मैं ओलिन (टिप्पणियों को देखता हूं ) से सहमत हूं कि एक माइक्रोकंट्रोलर को छोड़कर अदूरदर्शी है (ओलिन ने कहा "मूर्खतापूर्ण")। एक समय था जब एक माइक्रोकंट्रोलर के लिए विकसित करना जटिल था, लेकिन आज यह सच नहीं है। आपके पास कुछ यूरो के लिए एक प्रोग्रामिंग इंटरफ़ेस भी हो सकता है। तब समाधान इतना आसान लगेगा कि कोई भी गैर-नियंत्रक समाधान इसका मुकाबला नहीं कर सकता: आप एक SOT23-6 में ATTiny5 (Olin PIC10F220 लेता है) लेते हैं। ADC इनपुट के लिए बिजली कनेक्शन और पॉटमीटर के लिए एक डिकूपिंग संधारित्र कनेक्ट करें। बस! 3 (तीन) घटक। ADC पठन को पल्स चौड़ाई आउटपुट में परिवर्तित करना इतना आसान है कि यह एक प्रोग्रामर के लिए भी लगभग हास्यास्पद है।

एक बार जब आप उनके साथ शुरू हो जाते हैं तो आप पाएंगे कि माइक्रोकंट्रोलर अक्सर अन्य आईसी या असतत घटकों की तुलना में अधिक सरल और अधिक लचीला समाधान प्रदान करते हैं।

नोट
आपके अन्य प्रश्न से मैं देखता हूं कि आप माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करते हैं। आप उनसे यहां क्यों बचना चाहते हैं?

Comments

त्रिकोण तरंग प्राप्त करने का तरीका क्या है?

— एम। क्लिन

@ m.Alin - यदि आप एक बहुत ही साफ त्रिकोण चाहते हैं तो यह उचित तरीका है। लेकिन मेरे थरथरानवाला में इन्वर्टर इनपुट भी एक त्रिकोण का अनुमान लगाता है, हालांकि ढलान वास्तव में घातीय हैं।

— स्टीवन्वह

स्थानीय रूप से कहा जाए तो यहां 55HCT1G14 की तुलना में 555 सस्ता है। +1 बीटीडब्लू। \

— _

@stevenvh "यदि आप एक बहुत ही साफ त्रिकोण चाहते हैं तो यह उचित तरीका है।" आपके तर्क से यह पूरी तरह से अस्वीकार्य है। कृपया इसे अपने बहुत जानकारीपूर्ण और पूर्ण उत्तर में शामिल करें।

— kevlar1818

@ पास्टर - यदि आपके ऐनक बहुत अधिक नहीं हैं, तो आप शायद ५५५ सर्किट का उपयोग करेंगे। यह बिल्कुल सही है: आवृत्ति कर्तव्य चक्र के साथ बदलती है, और नियंत्रण रैखिक नहीं है। त्रिकोण जनरेटर + तुलनित्र उन खामियों को हल करती है।

— स्टीवन्वह

Answer 4

पीडब्लूएम सिग्नल उत्पन्न करने का सबसे सरल तरीका है कि किसी एनालॉग तुलनित्र के एक इनपुट में एक सॉर्टोथ तरंग या त्रिकोण तरंग को फीड करना और दूसरे में एक नियंत्रण वोल्टेज। यदि कोई शुद्ध त्रिभुज तरंग प्राप्त नहीं कर सकता है, तो एक आरसी फिल्टर के माध्यम से एक वर्ग तरंग पास करके किसी को लगभग अनुमानित कर सकता है जैसे कि फिल्टर का आउटपुट लगभग 1 / 4VDD और 3 / 4VDD के बीच घूमता है, और फिर नियंत्रण वोल्टेज को स्केल करता है। तुलनित्र में ताकि एक नियंत्रण वोल्टेज जो 0.01% कर्तव्य चक्र का उत्पादन करे, फ़िल्टर किए गए वर्ग तरंग के सबसे कम वोल्टेज में अनुवादित किया जाएगा, और नियंत्रण वोल्टेज जो 99.99% कर्तव्य चक्र का उत्पादन करना चाहिए, उसे फ़िल्टर किए गए उच्चतम वोल्टेज में अनुवाद किया जाएगा। स्क्वेर वेव। यह एक पल्स चौड़ाई का उत्पादन करेगा जो आयाम के लिए बहुत रैखिक रूप से आनुपातिक नहीं है, लेकिन कई उद्देश्यों के लिए पर्याप्त है।

Comments

और यह वास्तव में NE555 सर्किट kevlar1818 द्वारा प्रस्तावित के रूप में क्या करता है ...

— Cees Meijer

@CeesMeijer: पोस्टर ने एक चर कर्तव्य चक्र और निश्चित अवधि के लिए कहा। मुझे एक 555 का उपयोग करने का कोई तरीका नहीं पता है कि एक नियंत्रण वोल्टेज को एक निश्चित-आवृत्ति वाले चर-कर्तव्य चक्र की लहर में परिवर्तित करने के लिए। हालांकि यह एक तुलनित्र में खिलाने के लिए त्रिकोण-ईश लहर उत्पन्न करने के लिए बहुत अच्छी तरह से सेवा कर सकता है।

— सुपरकैट

इस सर्किट को बनाते हुए मुझे 20 साल हो गए हैं, इसलिए मुझे यह देखना पड़ा। और वास्तव में आप सही हैं। मैंने निरंतर आवृत्ति प्राप्त करने के लिए बाहरी ट्रिगर का उपयोग किया। आप हालांकि इसके लिए दूसरा 555 इस्तेमाल कर सकते हैं।

— सीस मीजर

Answer 5

मैं एक कम-वोल्टेज (BiCMOS) बिजली की आपूर्ति नियंत्रण जैसे IC का उपयोग करने की सलाह देता हूं UCC3803 की करने की सलाह देता हूं । ऑपरेटिंग आवृत्ति को आसानी से एक सरल आर और सी के साथ सेट किया जा सकता है, और कर्तव्य चक्र नियंत्रण आसानी से एक पोटेंशियोमीटर के साथ किया जाता है। यह 5V रेल पर संचालित होगा।

UCC3803 PWM नियंत्रकों की UCx84x श्रृंखला के साथ पिन-संगत है। यदि आप आसान पीडब्लूएम करना चाहते हैं, तो आप उपरोक्त योजनाबद्ध, ओटिंग आर 1, 2 एन 2222 और 5k ISENSE एडजस्ट पॉट (सिर्फ टाई 3 पिन टू ग्राउंड) का उपयोग कर सकते हैं। आप शायद श्रृंखला के दो 4.7k प्रतिरोधों को त्रुटि amp समायोजन पॉट के साथ छोड़ सकते हैं और सीधे Vref और Gnd पर जा सकते हैं, या यदि समायोजन आवश्यक नहीं है तो एक स्पष्ट वोल्टेज विभक्त का उपयोग करें। (यदि आपने कर्तव्य चक्र को आसानी से बदलने की आवश्यकता है तो आपने निर्दिष्ट नहीं किया है)।

आईसी वर्तमान के लगभग 1 ए को चलाने में सक्षम है। (यदि आपके servomotor में PWM इनपुट है, तो यह एक म्यूट पॉइंट है।)

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"वास्तव में मोटर को पावर देने के लिए बाहरी ड्राइवर की आवश्यकता हो सकती है"। क्या आपको यकीन है? मैंने हमेशा सोचा था कि PWM इनपुट सिर्फ एक कम-वर्तमान सिग्नल स्तर है। सत्ता के लिए एक सर्वो का तीसरा संबंध है।

— स्टीवन्वह

इसके अलावा, मुझे याद है कि ड्यूटी चक्र केवल 5 से 10% है। वह 'बिजली आपूर्ति का उचित तरीका हो सकता है।

— स्टीवन्वह

यह अच्छा है। लेकिन फिर भी बहुत सारे बाहरी घटकों को गिना जाता है।

— स्टैंडर्ड सैंडुन

UEMIG की तरह दिखता है: अनावश्यक ईएमआई जनरेटर। :-(

— स्टीवन्वह

यह भी एक न्यूनतम 10V इनपुट की जरूरत है। शायद सबसे अच्छा विकल्प नहीं ...

— स्टीवन्वह