無(wú)線遙控的微震電機(jī)震動(dòng)轉(zhuǎn)速控制電路介紹
本文介紹一種無(wú)線遙控的微震電機(jī)震動(dòng)轉(zhuǎn)速控制電路,可以在無(wú)線遙控的方式下完成電機(jī)轉(zhuǎn)速的啟動(dòng)、停止、加速、減速控制。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/160848.htm電路原理
微震電機(jī)(又稱空心杯電機(jī))具有體積小、震感明顯的特點(diǎn),常見的形狀如圖1所示。市場(chǎng)上有許多型號(hào)的產(chǎn)品,均為直流電壓驅(qū)動(dòng)工作。這里以 WZIS-6001A(B)型為例,其特性見表1。該電機(jī)在電壓由2.0~3.8V變化時(shí),隨著電壓的升高,電機(jī)的轉(zhuǎn)速逐步升高(由7000~11 000rpm)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,當(dāng)電壓產(chǎn)生0.3V的變化時(shí),可以通過(guò)電機(jī)的震動(dòng)感覺到電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。
圖1 微震電機(jī)的外形
將2.0~3.8V的電壓范圍分成7個(gè)電壓擋位,分別是2.0V、2.3V、2.6V、2.9V、3.2V、3.5V、3.8V。電機(jī)的額 定電流為40mA,要產(chǎn)生0.3V的電壓差,可以通過(guò)7.5Ω的電阻來(lái)完成。見圖2中相應(yīng)的虛線部分,圖中74HC138組成3-8譯碼電 路,其將A、B、C端的3位二進(jìn)制輸入轉(zhuǎn)化為Y0~Y7的譯碼輸出。
當(dāng)A、B、C為111時(shí)Y7=0,其他的Y0~Y6為1,Q8導(dǎo)通,Q2~Q7截止,電源VCC經(jīng)Q8加到電機(jī)M1上,這時(shí)電機(jī)獲得最高電壓,有最高轉(zhuǎn)速;
當(dāng)A、B、C為001時(shí)Y1=0,其他的Y0、Y2~Y7為1,Q2導(dǎo)通,Q3~Q8截止,電源VCC經(jīng)Q2、R14~R19加到電機(jī)M1上,這時(shí)電機(jī)獲得最低電壓,有最低轉(zhuǎn)速;
當(dāng)A、B、C為000時(shí)Y0=0,其他的Y1~Y7為1,Q2~Q8均截止,電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖2中的R7~R13構(gòu)成Q2~Q8的基極限流電阻,Q2~Q8工作在開關(guān)工作狀態(tài),C5為消除電機(jī)M1的自感應(yīng)吸收電容。
遙控操作轉(zhuǎn)化為74HC138輸入A、B、C電路
為了實(shí)現(xiàn)按鍵控制轉(zhuǎn)化為圖2中74HC138輸入A、B、C的電路,由CD40193構(gòu)成加減雙向計(jì)數(shù)器,CPU、CPD分別為加、減計(jì)數(shù)的時(shí)鐘輸入端,見圖3中相應(yīng)的虛線部分。
當(dāng)按鍵S1按下時(shí),A+為高電平,在Q0、Q1、Q2均不為1時(shí),U2C的輸出為高電平,此時(shí)CLK經(jīng)U2A到達(dá)U3 CD40193的CPU端,作為二進(jìn)制加計(jì)數(shù)時(shí)鐘,而S2未按下,A-為低電平,CLK不能經(jīng)U2B到達(dá)U3 CD40193的CPD端,這時(shí)Q0、Q1、Q2產(chǎn)生由000~111的二進(jìn)制加計(jì)數(shù)。在Q0=A、Q1=B、Q2=C時(shí),為電機(jī)提供轉(zhuǎn)速逐漸遞增的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)。繼續(xù)按S1,當(dāng)加計(jì)數(shù)達(dá)Q0=1、Q1=1、Q2=1時(shí),U2C的輸出為低電平,此時(shí)U2A禁止CLK通過(guò),其輸出為高,U3 CD40193不再進(jìn)行加計(jì)數(shù)。電機(jī)工作在最高速度,繼續(xù)按S1時(shí)速度保持不變。此時(shí)只能由S2按鍵操作來(lái)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。
當(dāng)按鍵S2按下時(shí),A-為高電平,在Q0、Q1、Q2均不為0時(shí),U5A的輸出為高電平,CLK經(jīng)U2B到達(dá)U3 CD40193的CPD端,作為二進(jìn)制減計(jì)數(shù)時(shí)鐘,同理S1未按下,CLK不能經(jīng)U2C到達(dá)U3 CD40193的CPU端,對(duì)應(yīng)的Q0、Q1、Q2產(chǎn)生由111~000的二進(jìn)制減計(jì)數(shù),為電機(jī)提供轉(zhuǎn)速逐漸遞減的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)按S2到Q0=0、Q1= 0、Q2=0時(shí),同理U5A輸出低電平,U2B禁止CLK通過(guò),U3 CD40193不進(jìn)行減計(jì)數(shù),電機(jī)為停轉(zhuǎn),繼續(xù)按S2時(shí),電機(jī)保持為停止?fàn)顟B(tài)不變。此時(shí)只能由S1按鍵操作來(lái)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。電路中R8、C1的作用是:在 VCC開機(jī)接通瞬間,電容C1來(lái)不及充電,使U3 CD40193的預(yù)置端PL為低電平,將P0、P1、P2、P3的預(yù)置數(shù)0000異步預(yù)置到Q0、Q1、Q2、Q3。即保證在接通電源開機(jī),且沒(méi)有S1、 S2的按健動(dòng)作時(shí),電機(jī)不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。
CLK產(chǎn)生電路
CLK產(chǎn)生電路如圖3中相應(yīng)的虛線部分所示。當(dāng)S1、S2均無(wú)按鍵操作時(shí),A+、A-均為低電平,U4B的輸入5腳為低電平,使其輸出為高 電平,這時(shí)CLK沒(méi)有時(shí)鐘脈沖輸出,前述1.2的U3 CD40193將保持Q0、Q1、Q2的輸出不變,即電機(jī)轉(zhuǎn)速不變。當(dāng)S1、S2之中有任一按鍵操作時(shí),U4B的5腳為高電平,電路產(chǎn)生頻率為1/ (1.4R5C2),即約2Hz的振蕩時(shí)鐘輸出,為圖3電路提供加/減計(jì)數(shù)時(shí)鐘CLK。其中LED1為使用者提示速度變化。其每閃動(dòng)一次,表示速度增加或 減少一級(jí)。
圖3 操作轉(zhuǎn)換、CLK產(chǎn)生的編解碼電路
無(wú)線收發(fā)與遙控編解碼電路
為實(shí)現(xiàn)圖2電路與圖3電路之間的無(wú)線遙控操作,在Q0、Q1、Q2到A、B、C之間引入無(wú)線發(fā)射與遙控編碼電路,見圖3中相應(yīng)的虛線部分,無(wú)線接收與遙控解碼電路見圖4中相應(yīng)的虛線部分。
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