Controllo bidirezionale del motore CC con telecomando TV

Questo progetto descrive come un motore DC può essere spostato in avanti o indietro utilizzando il telecomando di una TV o di un DVD.L'obiettivo è costruire un semplice driver per motore bidirezionale che utilizzi un treno di impulsi a infrarossi (IR) modulati a 38kHz per lo scopo senza utilizzare alcun microcontrollore o programmazione.

Il prototipo dell'autore è mostrato in Fig. 1.

Prototipo dell'autore

Fig. 1: prototipo dell'autore

Circuito e funzionamento

Lo schema elettrico del progetto è mostrato in Fig. 2. È costruito attorno al modulo ricevitore IR TSOP1738 (IRRX1), contatore decadi 4017B (IC2), driver motore L293D (IC3), transistor PNP BC557 (T1), due transistor NPN BC547 ( T2 e T3), alimentatore stabilizzato da 5 V (IC1) e una batteria da 9 V.

Schema elettrico del driver del motore CC

Fig. 2: Schema elettrico del driver del motore DC

La batteria da 9 V è collegata tramite il diodo D1 al regolatore di tensione 7805 per generare i 5 V CC necessari per il progetto.Il condensatore C2 (100μF, 16V) viene utilizzato per la reiezione dell'ondulazione.

In condizioni normali, il pin di uscita 3 del modulo IR IRRX1 è logico alto, il che significa che il transistor T1 ad esso collegato è interrotto e quindi il suo terminale di collettore è logico basso.Il collettore di T1 guida l'impulso di clock del contatore decennale IC2.

Puntando il telecomando verso il modulo IR e premendo un tasto qualsiasi, il modulo riceve gli impulsi IR a 38kHz dal telecomando.Questi impulsi vengono invertiti sul collettore di T1 e inviati al pin 14 dell'ingresso clock del contatore decadi IC2.

Gli impulsi IR in arrivo incrementano il contatore delle decadi alla stessa velocità (38kHz) ma a causa della presenza del filtro RC (R2=150k e C3=1μF) sul pin 14 dell'ingresso clock di IC2, il treno di impulsi appare come un singolo impulso a il contatore.Pertanto, premendo ciascun tasto, il contatore avanza di un solo conteggio.

Quando si rilascia il tasto del telecomando, il condensatore C3 si scarica attraverso il resistore R2 e la linea dell'orologio diventa zero.Pertanto, ogni volta che l'utente preme e rilascia un tasto sul telecomando, il contatore riceve un singolo impulso al suo ingresso orologio e il LED1 si illumina per confermare che l'impulso è stato ricevuto.

Durante il funzionamento ci possono essere cinque possibilità:

Caso 1

Quando si preme il tasto del telecomando, arriva il primo impulso e l'uscita O0 del contatore delle decadi (IC2) diventa alta mentre i pin da O1 a O9 sono bassi, il che significa che i transistor T2 e T3 sono in stato di interruzione.I collettori di entrambi i transistor vengono portati allo stato alto da resistori da 1 kiloohm (R4 e R6), quindi entrambi i terminali di ingresso IN1 e IN2 del driver del motore L293D (IC3) diventano alti.In questa fase, il motore è spento.

Caso 2

Quando si preme nuovamente un tasto, il secondo impulso che arriva alla linea CLK incrementa il contatore di uno.Cioè, quando arriva il secondo impulso, l'uscita O1 di IC2 diventa alta, mentre le uscite rimanenti sono basse.Quindi il transistor T2 conduce e T3 è interrotto.Ciò significa che la tensione sul collettore di T2 diventa bassa (IN1 di IC3) e la tensione sul collettore di T3 diventa alta (IN2 di IC3) e gli ingressi IN1 e IN2 del driver del motore IC3 diventano rispettivamente 0 e 1.In questa condizione il motore gira in avanti.

Caso 3

Quando si preme nuovamente un tasto, il terzo impulso che arriva alla linea CLK incrementa nuovamente il contatore di uno.Quindi la produzione di O2 di IC2 aumenta.Poiché nulla è collegato al pin O2 e i pin di uscita O1 e O3 sono bassi, entrambi i transistor T2 e T3 passano allo stato di interruzione.

I terminali del collettore di entrambi i transistor vengono portati allo stato alto dai resistori R4 e R6 da 1 kiloohm, il che significa che i terminali di ingresso IN1 e IN2 di IC3 diventano alti.In questa fase, il motore è nuovamente spento.

Caso 4

Quando un tasto viene premuto ancora una volta, il quarto impulso che arriva alla linea CLK incrementa il contatore di uno per la quarta volta.Ora l'uscita O3 di IC2 diventa alta, mentre le uscite rimanenti sono basse, quindi il transistor T3 conduce.Ciò significa che la tensione sul collettore di T2 diventa alta (IN1 di IC3) e la tensione sul collettore di T3 diventa bassa (IN2 di IC3).Pertanto, gli ingressi IN1 e IN2 di IC3 sono rispettivamente ai livelli 1 e 0.In questa condizione il motore ruota in senso inverso.

Caso 5

Quando si preme un tasto per la quinta volta, il quinto impulso che arriva alla linea CLK incrementa nuovamente il contatore di uno.Poiché O4 (pin 10 di IC2) è collegato al pin 15 dell'ingresso di ripristino di IC2, premendo per la quinta volta si riporta l'IC del contatore decennale alla condizione di ripristino all'accensione con O0 alto.

Pertanto, il circuito funziona come un driver del motore bidirezionale controllato con un telecomando a infrarossi.

Costruzione e collaudo

Il circuito può essere assemblato su un Veroboard o su un PCB il cui layout a dimensioni reali è mostrato in Fig. 3. Il layout dei componenti per il PCB è mostrato in Fig. 4.

disposizione del circuito stampato

Fig. 3: disposizione del circuito stampato
Disposizione dei componenti del PCB

Fig. 4: Disposizione dei componenti del PCB

Scarica i PDF del layout PCB e dei componenti:clicca qui

Dopo aver assemblato il circuito, collegare la batteria da 9 V a BATT.1.Fare riferimento alla Tabella della verità (Tabella 1) per il funzionamento e seguire i passaggi descritti dal Caso 1 al Caso 5 sopra.

 

Modificato da Lisa


Orario di pubblicazione: 29 settembre 2021