Kurs elektroniki II - #9 - czujnik przeszkód, sterownik serwa

[Dawek]

Cześć,

odnośnie części mojego postu o serwo [patrz post wyżej] - pokombinowałem dzisiaj raz jeszcze i o dziwo pomogło wstawienie, w połączeniu równoległym, kolejnego kondensatora ceramicznego 470 nF. Dość dziwne bo zaburza to całe obliczenia z końcowej często artykułu, ale serwo wreszcie obraca się o 180 stopni. Może ktoś kiedyś będzie miał podobny problem to polecam spróbować.

Pozdrawiam!
Dawid

[kbe]

Czesc wszystkim,
Kurs jest naprawde spoko, ale mam pewna uwage.
Szukalem w internecie informacji na temat ukladu z servo z dioda i znalazlem cos co mi pomoglo lepiej zrozumiec o co tam chodzi.

Jak dla mnie w kursie mylace jest pojecie wypelnienia. Raz jest to 30% a raz 70%. Poprawcie mnie prosze jesli cos jest nie tak:
Po angielsku termin "duty cycle" (czy to jest to samo co wypelnienie?) oznacza % okresu gdy sygnal ma wartosc ON.
Wiec w przykladzie z dioda IR duty cycle bedzie wynosilo 70%

W projekcie z servo duty cycle wynosi od 5% do 10%. (1ms - 20ms i 2ms - 20ms).
I teraz najlepsze, czego w kursie mi brakuje a znalazlem na innych stronach: konfiguracja astabilna NE555, tak jak w przykladzie z dioda IR, ma ograniczenie - nie da sie otrzymac duty cycle = 50% i mniej. Dla mnie samo wytlumaczenie ze chcemy rozdzilic role rezystorow to troche za malo.
Dlatego potrzebna jest dioda - zeby uzyskac te 5 - 10%.

 

[Treker (Damian Szymański)]

@Dawek dzięki za zwrócenie uwagi na oznaczenie kondensatora. Zapisuję do poprawy 🙂 Jeśli chodzi o to dlaczego Twój serwomechanizm kręcił się w trochę innym zakresie to już dość dziwna sprawa, bo chyba takiego błędu jeszcze tu nikt nie opisywał. Obstawiałbym, że jest to efekt nałożenia się kilku niedoskonałości (serwo, tolerancja elementów, płytka stykowa). Jest duża szansa, że po zlutowaniu tego układu nie byłoby takiego problemu.

9 godzin temu, kbe napisał:

Jak dla mnie w kursie mylace jest pojecie wypelnienia. Raz jest to 30% a raz 70%. Poprawcie mnie prosze jesli cos jest nie tak:
Po angielsku termin "duty cycle" (czy to jest to samo co wypelnienie?) oznacza % okresu gdy sygnal ma wartosc ON.
Wiec w przykladzie z dioda IR duty cycle bedzie wynosilo 70%

@kbe według mnie w tej części kursu wszystko się zgadza. Musisz rozróżnić 2 rzeczy. Tak, pisząc w skrócie wypełnienie to procent okresu, gdy sygnał ma logiczny stan wysoki. W poniższym przykładzie wypełnienie tego sygnału jest więc równe 70%:

Ale w tym układzie dioda jest podłączona do wyjścia naszego generatora katodą, a nie anodą. Oznacza to, że będzie świeciła, gdy na wyjściu jest stan niski, a nie wysoki. Czyli faktycznie wypełnienie tego sygnału to 70%, ale dioda będzie świeciła przez 30%. Opisaliśmy to w tym miejscu: 

Cytat

Elementy R2, R3 i C4 zostały dobrane tak, aby układ NE555 generował sygnał o częstotliwości około 36 kHz i wypełnieniu około 70%. Oznacza to, że dioda, włączona anodą do dodatniego bieguna zasilania, migać będzie z wypełnieniem jedynie 30% (dioda będzie świecić przez 30% czasu, a przez 70% będzie wyłączona).

Gdyby dioda do wyjścia tego generatora została podłączona odwrotnie tj. anoda do generatora, a katoda przez rezystor do masy, to wtedy świeciłaby ona przez 70% czasu okresu.

[Mand2806]

Cześć, mam problem - nie mogę poruszyć serwem z przykładu z tej lekcji. Nie mam wymaganych części (kondensator 470[nF], rezystor 56[kΩ] i potencjometru 5[kΩ]) więc wyliczyłem sobie alternatywne części z wzorów. Założyłem kondensator 1µF i tak obliczyłem:

R2 (alternatywa dla 56[kΩ]) = 0.018 / ln(2) / 10-6 [F] = 26[kΩ], więc dobrałem połączone szeregowo rezystancje 22[kΩ] i 4.7[kΩ]

Rezystancja dla stanu wysokiego zawierającego się w przedziale 1-2[ms] to przedział: 1450[Ω] do 2900[Ω]. Zostawiłem więc rezystor 1[kΩ] i dobrałem potencjometr 2[kΩ]. Dołączam zdjęcia przygotowanego układu (starałem się połączyć podobnie jak na zdjęciach z lekcji dla przejrzystości). W czym może tkwić problem, że układ nie działa? Moje błędy w obliczeniach, niedokładność elementów (np. dobranie rezystorów 22 kΩ i 4.7 kΩ = 26.7 kΩ =/= 26kΩ)?

Pozdrawiam

Edytowano Kwiecień 15, 2021 przez Mand2806
błąd w formatowaniu tekstu

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Gieneq]

@Mand2806 a policzyłeś parametry przebiegu dla 2 skrajnych nastaw potencjometru? Podstaw 0R i 5k i wylicz czas trwania stanu wysokiego, okres. Dioda powoduje pewne komplikacje we wzorze ale orientacyjnie będziesz coś widział.

[Mand2806]

@Gieneq Wzory: Okres = ln(2) · (Ra + Rb) · C ; StanNiski = ln(2) · Rb · C ; StanWysoki = ln(2) · Ra · C

• Dla wartości z lekcji i potencjometru 0R: Okres = ln2 * (0+1+56)[kΩ] * 470*10^-9 = 18.57ms; StanNiski = ln2 * 56[kΩ] * 470*10^-9 = 18.24ms; StanWysoki = ln2 * 1[kΩ] * 470*10^-9 = 0.33ms
• Dla wartosci 5k potencjometru: Okres = ln2 * (5+1+56)[kΩ] * 470*10^-9 = 20.2ms; StanNiski = ln2 * 56[kΩ] * 470*10^-9 = 18.24ms; StanWysoki = ln2 * 6[kΩ] * 470*10^-9 = 1.95ms

I teraz mój układ z parametrami C = 1µF, Rb = 26.7 i Ra = 1[kΩ] + potencjometr 2[kΩ]

• Dla wartości potencjometru 0R: Okres = ln2 * (0+1+26.7)[kΩ] * 10^-6 = 19.20ms; StanNiski = ln2 * 26.7[kΩ] * 10^-6 = 18.50ms; StanWysoki = ln2 * 1[kΩ]*10^-6 = 0.70ms
• Dla wartości potencjometru 2k: Okres = ln2 * (2+1+26.7)[kΩ] * 10^-6 = 20.59ms; StanNiski = ln2 * 26.7[kΩ] * 10^-6 = 18.50ms; StanWysoki = ln2 * 3[kΩ]*10^-6 = 2.08ms

Czy te wyliczenia są poprawne?

[eks0]

dzień dobry,

mam problem ze schematem czujnika przeszkód. dioda D1 - jaka ma być postownicza czy krzemowa (jestem "zielony" a w instrukcji nie jest napisane)? jak podłączyć LED (też nie jest napisane). Tak na szybko - czytać umiem i wiem gdzie jest anoda. Podczas składania schematu chcę po prostu mieć napisane "zielonym do góry", bo na tym etapie nie bardzo wiem (dioda IR jest ładnie prezentowana, a LED już nie). Szukam dlaczego mi układ nie działa. Stąd pytania. Sprawdzam i nic nie idzie... Dzięki za odp

[Gieneq]

 

17 godzin temu, eks0 napisał:

jaka ma być postownicza czy krzemowa

@eks0 w zestawie do kursu masz diody krzemowe i Zenera, to o co pytasz to jest dioda krzemowa (która też jest prostownicza).

Było to już omawiane w kursie Elektroniki 1, który zawiera bardziej podstawy - to jak odczytać opis diody na pewno tam jest. Część informacji znajdziesz w odnośnikach z kursu, a jednym z nich jest jak czytać schematy.

[LONGER]

-"Schemat ideowy czujnika odległości na bazie NE555 – odbiornik" numeracja nóg odbiornika VS-1 V0-3 GND-1

-Ściągi (strona 12) TSOP17xx- noga 1, przerwa, noga 2, noga 3,

-Krok 12 sugeruje, że numeracja nóg na obrazku, jest jak na ściądze, 

Pozdrawiam!

[Gieneq]

@LONGER witam na forum 🙂 

Dziękujemy za komentarz. Rozumiem co masz na myśli, ale schemat ideowy nie musi obrazować fizycznego ułożenia wyprowadzeń (patrz mikrokontrolery i inne układy scalone). Symbol ten był zaczerpnięty ze schematu z dokumentacji. Rozumiem, że dla początkujących to utrudnienie, dlatego weźmiemy tę uwagę przy rewizji kursu.

[Dewidos]

Moje serwo działa teoretycznie normalnie, ale szybko się grzeje (w dotyku na +- 50 stopni Celsjusza oceniam) i strasznie się trzęsie 🙃 Nie przeszkadza mi to jednak, użyłem starszej płytki stykowej, może to tutaj leży problem 🤗

[Gieneq]

@Dewidos To że się trzęsie to jeszcze jeszcze, bo czasem tak mają i tak jak piszesz płytka stykowa może wnosić swoje - różne pojemności, opór styków. Ale że się grzeje to nie jest dobry objaw, ale jak nie jest to dużo bardzie odczuwalna temperatura to nie ma tragedii. 

[Pierunek]

Rozdział zaliczony Czujnik przeszkód , Serwo

Edytowano Listopad 8, 2021 przez Pierunek
edycja

[Leander]

Po bardzo długiej przerwie (ech, życie) wróciłem do kursu i na razie zrobiłem połowę odcinka. Mam kilka pytań i refleksji.

1. Układ złożyłem w oparciu o schemat, bez podpowiedzi i - jak sądzę 😉 - działa. Cieszy mnie, że w miarę sobie radzę z rozumieniem schematów.

2. Wstawienie bariery między odbiornik i nadajnik powoduje, że przeszkoda (tak, to podkładka Forbota :) ) wykrywana jest z większej odległości. Mniej rozproszony sygnał? Pewnie wiele czynników.

3. NE555 w teorii rozumiem, poprzedni odcinek z wprowadzeniem wydawał mi się logiczny. Mam jednak pewne pytania i wątpliwości związane z wypełnieniem i częstotliwością. Czy wypełnienie ma wpływ na odczyt sygnału przez odbiornik? Inaczej mówiąc, czy można ustawić tę samą częstotliwość, ale inne wypełnienie i też układ zadziała? Wypełnienia 100% nie można mieć, bo wtedy nie ma zmiany, a więc częstotliwości, prawda?

 4. Wypełnienie jest "sterowane" tym, co dzieje się na 3 pinie (z grubsza). Na początku zaskoczyło mnie to, że "out" w praktyce może być w stanie wysokim lub niskim, bo skoro "out" to kojarzymy, że raczej plus, a tymczasem ono jest - w tradycyjnym wyobrażeniu o płynięciu prądu - czasem "in" ;).

5. Czas wypełnienia sterowany jest rezystorami i tu mamy 70% (czasu) cyklu ze stanem wysokim. A cykl jest powtarzany 34 000 razy na sekundę, tak? Czy za częstotliwość odpowiada głównie kondensator? Patrząc na migające diody z NE555 i na ten projekt, różnica pojemności kondensatora to 20 000 (nie pomyliłem się chyba). W tym pierwszym cykl jest powtarzany co nieco mniej niż sekundę, więc to widzimy. W tym drugim nie widzimy. Dobrze rozumiem tu rolę kondensatora?

[Leander]

OK, trochę w kwestii moich pytań wyjaśnia część z wzorami i serwomechanizmem (zrobiłem, działa) oraz świetne wyjaśnienie z poprzedniej strony. Dzięki @Gieneq! Wiele daje też zabawa jakimś kalkulatorem online (szybki podgląd zależności).

A na marginesie - ładny jest ten motyw z diodą obchodzącą rezystor. Zapominam o tym, że prąd "idzie na łatwiznę". Początkowo taka dioda wydawała mi się mało ciekawym elementem, a to już któryś raz, gdy sporo wnosi :).

Edytowano Listopad 14, 2021 przez Leander