हाई स्कूल के छात्रों के लिए एक सस्ता 1.5V / 12V DC मोटर ड्राइवर डिज़ाइन करें

Question

मैं ग्रेड 9 हाई स्कूल के छात्रों को एक समर्पित इंजीनियरिंग विषय के हिस्से के रूप में इलेक्ट्रिक सर्किट पेश कर रहा हूं। छात्रों के पास विद्युत सर्किट का कोई पूर्व संपर्क नहीं है।

इस मॉड्यूल के एक हिस्से के रूप में, मैं छात्रों के लिए एक मोटर चालक का निर्माण करना चाहता हूं, या तो ब्रेडबोर्ड या टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग कर रहा हूं। पाठ्यक्रम में बाद में कुछ यांत्रिक डूडैड को चलाने के लिए मोटर चालक की आवश्यकता होती है।

विचाराधीन मोटर्स नीचे दिखाए गए डीसी हॉबी मोटर्स हैं। मेरी पसंद कीमत से प्रेरित है (ये मोटर्स निकासी पर $ 1 / ea के लिए जा रहे हैं।)

1.5VDC, 650 mA -13-2270-1.5V

12 VDC, 650 mA MF-26CS-18165-12.0V

आवश्यकताएँ

मेरी समस्या निम्नलिखित विनिर्देशों के लिए एक डीसी मोटर चालक को डिजाइन करना है:

• द्वि-दिशात्मक (आगे और रिवर्स ड्राइव)
• पुशबटन / टॉगल स्विच द्वारा नियंत्रण। या तो "फॉरवर्ड / रिवर्स" बटन की एक जोड़ी, या "फॉरवर्ड / रिवर्स" दिशा टॉगल और "गो" बटन।
• दो तरह की मोटर चलाएं - 1.5VDC, 650 mA -13-2270-1.5V या 12 VDC, 650mA MF-26CS-18165-12.0V । मैं छोटे गियर वाले तंत्र को काम करने के लिए 1.5 वी मोटर्स का उपयोग करने की योजना बना रहा हूं, और 12 वी मोटर एक मॉडल एलेवेटर के लिए "चरखी" के रूप में।
• सस्ता - भागों में $ 5 से कम। सस्ता बेहतर है। 30 छात्रों का एक वर्ग आकार माना जा सकता है, इसलिए मैं 50 या 100 के बहुत सारे में थोक भागों का आदेश दे सकता हूं जो लागत के साथ मदद करनी चाहिए।
• अधिमानतः ब्रेडबोर्ड-सक्षम ताकि भागों को अगले वर्ष के छात्रों के लिए फिर से उपयोग किया जा सके।

संभव समाधान

मैंने एक SN754410 क्वाड हाफ-एच ब्रिज आईसी पर विचार किया है जो सस्ते में उपलब्ध है (ईबे, हांगकांग से थोक में $ 0.80 / ईजी।) हालांकि इसमें 4.5-36 वीडीसी का आउटपुट वोल्टेज है। मेरा मानना ​​है कि इससे धुएं के उत्सर्जन के लिए 1.5V मोटर हो सकती है।

दूसरी ओर, मैंने 2N2222 जैसे सस्ते असतत ट्रांजिस्टर से बना एक एच-ब्रिज माना । हालांकि, मैं ऐसे एच-ब्रिज की शक्ति सीमाओं के रूप में अनिश्चित हूं। इसमें कम से कम एक दर्जन भाग शामिल हैं, जो उन छात्रों के लिए थोड़ा मुश्किल हो सकता है, जिन्होंने पहले कभी इलेक्ट्रॉनिक्स से निपटा नहीं है।

समस्या

क्या ट्रांजिस्टर, आईसी के, या अन्य स्विचिंग घटकों मैं एक डीसी मोटर ड्राइव कि हैंडल 1.5 और 12 ग्राम रक्षा समिति मोटर्स बनाने के लिए उपयोग कर सकते हैं? यदि मुझे मुख्य घटकों का अंदाजा हो सकता है, तो मैं स्वयं सभी सहायक सामग्री (स्विच, बायसिंग रेसिस्टर्स, आपके पास क्या है) डिजाइन कर सकता हूं।

यह सस्ता होना चाहिए (हमें उनमें से 30 की आवश्यकता है) और ग्रेड 9 के छात्रों और उनके शिक्षक द्वारा निर्माण योग्य है। (मैं शिक्षक नहीं हूं।)

यदि SN754410 के आउटपुट वोल्टेज को 1.5VDC मोटर के साथ अनुकूल होने के लिए कम किया जा सकता है, तो यह मेरी समस्या को हल करने का एक बहुत आसान तरीका होगा।

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मुझे खुद बहुत कम व्यावहारिक इलेक्ट्रॉनिक्स का अनुभव है, लेकिन अगर निर्देशन किया जाए तो मैं आरटीएफएम के लिए तैयार हूं।

स्कूल आवश्यकता होने पर मिलिंग मशीन पर बेसिक पीसीबी बना सकते हैं।

Comments

क्या यह विशेष रूप से एक एच ब्रिज या समान होना चाहिए? DPDT स्विच एक मोटर को रिवर्स कर सकता है (बस या तो अंत में मोटर को दूसरे तरीके से कनेक्ट करें)।

— पीटरजे

@PeterJ: यह एक एच-ब्रिज, नहीं होना चाहिए। क्या आप उत्तर के रूप में "एक DPDT स्विच का उपयोग करें" और अपने upvotes इकट्ठा करने की परवाह करेंगे?

— ली-आंग यिप

क्या यह लायक है के लिए मैं अभी भी दिलचस्पी के लिए एक "इलेक्ट्रॉनिक्स जवाब" में रुचि रखता हूं। मुख्य रूप से अधिक उन्नत मामले के विस्तार के लिए जहां इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण वांछित है। हो सकता है कि जब छात्र 12 वीं कक्षा में पहुँचें और सीखें कि माइक्रोकंट्रोलर कैसे प्रोग्राम करें ...

— Li-aung Yip

कोई समस्या नहीं, अगर आपको पसंद है, तो इस संबंध में मेरे अन्य जवाबों को देखने के लिए अन-एक्सेप्ट करने के लिए कुछ भी गलत नहीं है। कभी-कभी यदि प्रश्नों का एक स्वीकृत उत्तर होता है तो वे थोड़ा अनदेखा कर सकते हैं।

— पीटर जेएपी

@PeterJ नोट किया गया। मैं इसे बाद में वापस रखूँगा।

— Li-aung Yip

Answer 1

एक सरल तरीका निम्नलिखित व्यवस्था का उपयोग करते हुए DPDT स्विच का उपयोग करना होगा। आप बैटरी के बाद एक पुशबटन भी शामिल कर सकते हैं यदि क्षणिक संचालन के लिए आवश्यक है और ऐसे स्विच भी उपलब्ध हैं जिनकी केंद्र स्थिति बंद है। बस एक ब्रेक-से-पहले स्विच का उपयोग करना सुनिश्चित करें ताकि आपको कोई शॉर्ट्स न मिले:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

Comments

क्या स्विच में आगमनात्मक स्पार्किंग को रोकने के लिए डायोड या स्नबर की आवश्यकता होती है, या इस तरह की छोटी 12V मोटर्स के लिए इसे अनदेखा किया जा सकता है?

— Li-aung Yip

@ Li-aungYip, यह संभवतः तकनीकी रूप से एक अच्छा विचार है, लेकिन मुझे लगता है कि वास्तव में इसे अपेक्षाकृत छोटे मोटर्स की वजह से दोनों को नजरअंदाज किया जा सकता है, संभवत: यह कुछ ऐसा है जो बहुत विस्तारित अवधि के लिए उपयोग नहीं किया जाएगा। यह एक अच्छी बात हो सकती है कि शिक्षा के दृष्टिकोण से यह स्पष्ट करना शामिल है कि उनका उपयोग क्यों किया जाता है और वे बड़ी मोटरों के साथ महत्वपूर्ण क्यों हैं (और जब ट्रांजिस्टर इत्यादि द्वारा संचालित होते हैं)।

— पीटर जेएपी

Answer 2

मैं एक माइक्रो-नियंत्रक संचालित रोबोट के लिए कुछ इसी तरह की तलाश कर रहा हूं जो कि दो छोटे डीसी मोटर्स को चलाने की आवश्यकता है जो मुझे लगता है कि लगभग 1.5v पर काम करते हैं। कुछ समय पहले तक मैं केवल L293D (डुअल एच-ब्रिज) से परिचित था, जिसे लो वोल्टेज मोटर ड्राइवर माना जाता है, लेकिन मेरे आवेदन के लिए पर्याप्त नहीं है। मुझे सलाह दी गई थी कि मैं एक मॉस्फ़ेट ड्राइवर का उपयोग करूँ क्योंकि वे कम वोल्टेज को संभाल सकते हैं। सौभाग्य से, मुझे एक ऐसा मिला जो 0 से 11 वोल्ट की आपूर्ति वोल्टेज की एक श्रृंखला को संभाल सकता है। मुझे नहीं पता कि मुझे इस सवाल पर बहुत देर हो चुकी है या नहीं, लेकिन आप टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स DRV8835 में देखना चाहते हैं। टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स DRV8835

पहले से तैयार किए गए मोटर चालक उपलब्ध हैं जो इस एकीकृत सर्किट का उपयोग करते हैं और ऐसे ब्रेकआउट भी हैं जो आप प्राप्त कर सकते हैं कि आईसी को सोल्डर किया जा सकता है। यह अपेक्षाकृत छोटा पैकेज है, इसलिए अगर यह पहले से ही एक ब्रेकआउट से जुड़ा हुआ है तो यह बहुत आसान होगा।

ऐसा लग रहा है कि टाय 70 सेंट प्रति यूनिट की दर से इन्हें बेच रहा है, लेकिन अगर मैं सही पढ़ रहा हूं, तो मान लीजिए कि आप उनमें से 1000 खरीद रहे हैं। वहाँ अन्य विक्रेताओं की संभावना है कि उन्हें कम मात्रा में बेच दिया जाएगा। उम्मीद है कि इस जवाब से मदद मिली।

संपादित करें। उपरोक्त जोड़ने के लिए, जैसा कि मैं एक समान समाधान की तलाश में था जब मुझे यह धागा मिला, मैंने एक 8835 पैकेज पहले से ही घुड़सवार और अन्य आवश्यक घटकों को पूरा करने के साथ-साथ पोलोलु में उपयोग के निर्देशों को पूरा किया। वे $ 4.49 प्रत्येक के लिए जा रहे हैं और 0 से 11 वोल्ट तक की वोल्टेज रेंज का समर्थन करते हैं। मैंने एक को उठाया और एक छोटे रोबोट में सफलतापूर्वक लागू किया है जो दो छोटे डीसी मोटर्स द्वारा संचालित मेरे हाथ की हथेली में फिट बैठता है। इस इकाई को हुक करना आसान था और यह बहुत अच्छा काम करता है, आप इसे जांचना चाह सकते हैं। DRV8835 डुअल मोटर ड्राइवर कैरियर

मैं कुछ हद तक Arduino.cc फोरम पर अपनी प्रगति रिपोर्ट के रूप में भी उपयोग कर रहा हूं, अगर आप उत्सुक हैं तो मेरे रोबोट (अब तक) की बदसूरत तस्वीर का एक प्रकार है। टिनी रोबोट 8835 ड्राइवर का उपयोग करते हुए ज़िप-टाई और इलेक्ट्रिकल टेप का उपयोग करता है। यह एक प्रोटोोटाइप है;)