Как да направите H-мост: 15 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

H-мостът е вид верига, която можете да използвате, за да накарате реверсивен DC мотор да се върти както по посока на часовниковата стрелка, така и обратно на часовниковата стрелка.

С други думи, тази схема ви позволява бързо да обърнете посоката на въртене на двигателя, като използвате превключвател или контролен чип, за да промените посоката си.

Ще ви покажа как да направите най-простата и надеждна форма на H-мост, която знам как да направя. Трябва да ви предупредя, че това в никакъв случай не е най-добрият дизайн на H-мост и всъщност има няколко недостатъка, които ще обясня по-късно.

Въпреки че, ако никога не сте правили H-мост преди или просто се нуждаете от верига, която може да обърне посоката на въртене на двигателя, тогава тази верига е бързо и лесно решение.

Моля обърнете внимание:

Този H-Bridge не е добър. Можете да направите много по-добри прости H-мостове и запазвам това за архивни цели. Вижте този Skitter Bot Instructable, за да научите как да направите по -лесен.

Стъпка 1: Вземете неща

Ето какво трябва да получите:

4 - SPST 5VDC Reed релета 1 - SPDT 5VDC Reed Relay 1 - пакет от 9V скоби за батерии 1 - 9V батерия 1 - Превключващ или плъзгащ се превключвател (SPST) 1 - 7805 Регулатор на напрежението 1 - PC платка 1 - DC двигател

Моля, обърнете внимание, че някои от връзките на тази страница съдържат филиали на Amazon. Това не променя цената на нито един от артикулите за продажба. Печеля обаче малка комисионна, ако кликнете върху някоя от тези връзки и купите нещо. Реинвестирам тези пари в материали и инструменти за бъдещи проекти. Ако искате алтернативно предложение за доставчик на някоя от частите, моля, уведомете ме.

Стъпка 2: Истината за H-мостовете

H-мостът е серия от четири управляеми превключвателя, в които има два комплекта от два превключвателя.

Един комплект превключватели при затваряне позволява електричеството да тече по един начин. Другият комплект превключватели позволява електричеството да тече в обратна посока.

Друга важна характеристика на H-моста е, че той обикновено може да използва по-малко напрежение (например 5VDC от микроконтролер), за да контролира много по-голямо напрежение (12VDC, използвано за захранване на мотор). Тези два отделни източника на напрежение се държат изолирани един от друг.

H-мостовете могат да бъдат направени или с 4 релета, или с 4 транзистора.

Най-добрият тип H-мост е направен с транзистори, тъй като те могат лесно да се използват за контрол на скоростта на двигателя (чрез използване на по-малкото напрежение за модулиране на много по-голямо напрежение на двигателя). H-мост, направен с помощта на релета (като този, който правим), не може лесно да се използва за промяна на скоростта на двигателя (освен ако, разбира се, напрежението на двигателя се подава от източник на захранване, който може да бъде модулиран … т.е. H-мостът самият той не може да модулира източника на захранване, за да намали двигателя. Мощността трябва да бъде намалена, за да забави двигателя, преди да премине през H-моста).

Стъпка 3: Как работи

H-мостът, който правим, използва релета.

Това означава за вас, че двигателят ще се върти възможно най -бързо в едната посока и след това, когато се обърне, завъртете възможно най -бързо в другата посока. Единственото нещо, което ще забави въртенето на двигателя е, ако имате контролер, който може да модулира 9VDC захранващия сигнал ПРЕДИ да влезе в H-моста.

Когато намотките на "Реле 1" и "Реле 4" се изтеглят високо (електричеството тече през тях), тогава двигателят ще се върти напред (вижте "Изображение 1").

Когато намотките на "Реле 2" и "Реле 3" се изтеглят високо (електричеството тече през тях), тогава двигателят ще се завърти назад (вижте "Изображение 2").

Когато намотките на "Реле 1" и "Реле 2" се изтеглят високо (през тях тече електричество), тогава двигателят ще спре да се върти (вижте "Изображение 3").

Когато намотките на "Реле 3" и "Реле 4" се издърпат високо (електричеството тече през тях), тогава двигателят ще спре да се върти (вижте "Изображение 4").

********ВНИМАНИЕ***********

ИЗБЕГАЙТЕ:

"Реле 1" и "Реле 3" се дърпат високо. Това е късо съединение, тъй като няма натоварване за преминаване на електричеството. Лоши неща ще се случат! (вижте "Изображение 5")

"Реле 2" и "Реле 4" се дърпат високо. Това е късо съединение, тъй като няма натоварване за преминаване на електричеството. Лоши неща ще се случат! (представете си „Изображение 6“)

Повече от 2 релета се изтеглят високо наведнъж. Ще се случат лоши неща.

Стъпка 4: За нашата верига

Нашата верига включва H-мост, направен от 4 релета SPST (еднополюсно еднократно) и 1 допълнително реле SPDT (еднополюсно двойно хвърляне), което ще се използва за превключване между 2 комплекта от 2 релета. Добре…. така че това е как работи … Захранването от батерията отива към регулатора на напрежението 7805, където се преобразува в 5V. Захранването от батерията също отива към "Реле 1" и "Реле 2", където отива към двигателя (но ние изпреварваме себе си). 5V захранването отива както към бобината на релето SPDT, така и също преминава през релето SPDT. Така че, когато превключвателят е затворен, 5V тече през бобината на релето SPDT и 5V също се насочва през релето SPDT към бобините на "Реле 1" и "Реле 4", принуждавайки ги да се затворят. Това позволява на 9V да тече през "Реле 1" и "Реле 4" по начин, по който двигателят може да се върти по посока на часовниковата стрелка. С други думи, когато затворим превключвателя, свързан към бобината на релето SPDT, ние задействаме H-моста, за да позволим на двигателя да се върти по часовниковата стрелка. Следователно, ако искаме моторът да се върти обратно на часовниковата стрелка, всичко, което трябва просто натиснете превключвателя в обратна посока. Това ще промени пътя, през който електричеството преминава през релето SPDT и на свой ред ще затвори "Реле 2" и "Реле 3" (и чрез разширение отвори "Реле 1" и "Реле 4").

Стъпка 5: Започнете запояването си

Запояйте 4-те си SPST релета към печатната платка възможно най-близо една до друга (вижте вторичното изображение). Ако не знаете как да запоявате, научете се да запоявате. След това запоявайте релето SPDT (нещо като кутията) към дъската колкото е възможно по -близо до релетата SPST (вижте вторичното изображение) И накрая, в регистрите от най -лявата или дясната страна на платката запоявайте своя 7805 5V регулатор (вижте вторичното изображение). Сега трябва да имате всички основните ви компоненти, свързани към платката (вижте основното изображение).

Стъпка 6: Запояйте някои проводници

Сега ще искате да свържете проводници към компонентите си, така че те всъщност да са свързани заедно и да могат да правят неща.

За начало запоявайте черен проводник от едната страна на бобината на всяко реле SPST. Изберете място на печатната платка, където има най -малко 8 празни слота и те не са свързани с нито един от компонентите и след това запоявайте всичките 4 проводника заедно от долната страна на платката.

Стъпка 7: Запояйте още няколко проводника

След това трябва да свържете два проводника към всеки от изходните щифтове на релето SPDT. Помислете за всеки от тези два проводника, принадлежащи към един и същ набор от проводници. Свържете един комплект проводници към бобините на двете най -близки релета. Свържете другия комплект проводници към бобините на двете най -отдалечени релета (за пояснение вижте бележките към изображението).

Стъпка 8: Запояйте още повече кабели

Свържете средния щифт на първото реле към входа 9V на регулатора на напрежението. Свържете средния щифт на второто реле към земята (мястото с всички черни проводници, свързани заедно). Свържете средния щифт на третото реле към входа 9V на регулатора на напрежението. Свържете средния щифт на четвъртото реле към земята (мястото с всички черни проводници, свързани заедно).

За пояснение вижте изображенията по -долу.

Стъпка 9: Кой би имал, въпреки че ще има толкова много проводници?

Свържете другия край на един от тези проводници към входния щифт на SPDT релето. Свържете другия проводник към бобината на релето SPDT.

И тогава има въпрос за превключвателя. Един проводник на превключвателя отива към бобината на релето SPDT, а другият проводник на превключвателя отива към земята.

Сега също би било подходящ момент да прикрепите черен проводник между земята и средния щифт на регулатора на напрежението.

Стъпка 10: Прикрепете щепсел, секси звяр

Вие ще искате да можете да включите вашия H-мост, нали? И колкото и секси да мислите, че сте, единственият начин да го включите е с електричество.

Така че, свържете червения проводник на 9V щепсела към 9V входа на регулатора на напрежението. И след това прикрепете черния проводник към всички останали заземяващи проводници на дъската.

Стъпка 11: За още няколко проводника

Прикрепете 5 жица към щифтовете отстрани на релейните тръби на SPST, които понастоящем нямат прикрепени към тях проводници.

Ако има червен +9V проводник на средния щифт от едната страна на тръбата, който понастоящем има проводници върху него, след това също прикрепете червен проводник от страната, към която в момента прикрепяте проводници. Ако отстрани има черен проводник с всички проводници, прикрепете черен проводник от тази страна.

Стъпка 12: Почистете

Отсечете целия допълнителен проводник от долната страна на дъската.

Подстригвайте възможно най -близо до дъската, без да прекъсвате никакви връзки.

Това ще предпази проводниците от пресичане по -късно.

Стъпка 13: Тестване … Тестване… 1… 2… 3…

Време е да видим дали работи. Помислете за червения и черния проводник най -близо до единия ръб на дъската като един комплект. Помислете за по -далечния червен и черен проводник като друг комплект. На изображението по-долу аз усуках двата проводника на всеки комплект заедно. Когато H-мостът се задейства от релето SPDT, или един комплект, или другият комплект, във всеки един момент, ще има мощност, преминаваща през него. Така че, ако трябваше да прикачим последователно светодиод с резистор 220 ома към всеки комплект, когато включим батерия и натиснем превключвателя, или един светодиод ще светне, или другият ще светне (вижте изображенията по -долу).

Отстраняване на неизправности Ако вашият H-мост не работи по този начин, уверете се: 1. Използвате правилния "набор" от проводници2. Всички кабели са правилно насочени (вижте диаграмата по -долу) 3. Направихте всички подходящи споени връзки и не ви липсват проводници4. Нямате кръстосани проводници (Регулаторът на напрежението най -вероятно ще бъде ужасно горещ, ако го направите. Трябва също така да можете да видите къде е пресечен … обикновено.) 5. Вашите релета работят (Можете да проверите чрез свързване на положителния край на бобината директно към 5V източника на захранване. Когато направите това, трябва да чуете леко щракване) 6. Батерията ви не е изтощена (бързо докоснете светодиод към нея и вижте дали свети) 7. Вашият светодиод не е мъртъв (опитайте с друг светодиод) 8. Вашият светодиод не е назад и предотвратява потока на електричество (опитайте да го обърнете). Боговете на електрониката не ви се сърдят.

Стъпка 14: Свързване на двигателя

Тук става малко сложно.

Тъй като искаме електричеството да тече през двигателя както напред, така и назад, ще искаме да прикачим един комплект проводници към двигателя с правилна полярност, а другият комплект проводници към двигателя с обърната полярност.

С други думи, черното от един комплект се сдвоява с червено от друг комплект и след това се прикрепя към червения проводник на двигателя. Червеното от един комплект се сдвоява с черното от другия комплект и се прикрепя към черния проводник на двигателя.

Или просто за да видите какво се случва, просто погледнете внимателно снимката. Трябва да има смисъл.

Стъпка 15: Подобрете своя Artbot

Освен да го използвате за цял куп практически приложения, сега можете да използвате и вашия H-мост, за да накарате вашия фантастичен бот за рисуване да се движи в две посоки.

Гледайте гърба си Джаксън Полак! Ще рисуваме на вашия гроб!

Намерихте ли това полезно, забавно или забавно? Следвайте @madeineuphoria, за да видите последните ми проекти.