Control bidireccional del motor de corrent continu amb comandament a distància del televisor

Aquest projecte descriu com es pot moure un motor de corrent continu cap endavant o cap enrere mitjançant un comandament a distància de TV o DVD.L'objectiu és construir un controlador de motor bidireccional senzill que utilitzi un tren de polsos d'infrarojos modulats (IR) de 38 kHz amb aquesta finalitat sense utilitzar cap microcontrolador ni programació.

El prototip de l'autor es mostra a la figura 1.

Prototip de l'autor

Fig. 1: Prototip de l'autor

Circuit i funcionament

El diagrama de circuit del projecte es mostra a la figura 2. Està construït al voltant del mòdul receptor IR TSOP1738 (IRRX1), comptador de dècades 4017B (IC2), controlador de motor L293D (IC3), transistor PNP BC557 (T1), dos transistors BC547 NPN ( T2 i T3), font d'alimentació regulada de 5 V (IC1) i bateria de 9 V.

Esquema del circuit del controlador del motor de corrent continu

Fig. 2: Esquema del circuit del controlador del motor de corrent continu

La bateria de 9V es connecta a través del díode D1 al regulador de tensió 7805 per generar 5V DC necessaris per al projecte.El condensador C2 (100µF, 16V) s'utilitza per al rebuig d'ondulatge.

En condicions normals, el pin de sortida 3 del mòdul IR IRRX1 es troba a l'alta lògica, el que significa que el transistor T1 connectat a ell està tallat i, per tant, el terminal del seu col·lector està a la baixa lògica.El col·lector de T1 controla el pols de rellotge del comptador de dècades IC2.

En apuntar el comandament cap al mòdul IR i prémer qualsevol tecla, el mòdul rep els polsos IR de 38 kHz del comandament a distància.Aquests polsos s'inverteixen al col·lector de T1 i es donen al pin d'entrada del rellotge 14 del comptador de dècades IC2.

Els polsos IR que arriben incrementen el comptador de dècades a la mateixa velocitat (38 kHz), però a causa de la presència del filtre RC (R2=150k i C3=1µF) al pin d'entrada del rellotge 14 d'IC2, el tren de polsos apareix com un pols únic a el mostrador.Així, en prémer cada tecla, el comptador avança només un únic recompte.

Quan es deixa anar la clau del comandament a distància, el condensador C3 es descarrega a través de la resistència R2 i la línia del rellotge es torna a zero.Així, cada vegada que l'usuari prem i deixa anar una tecla del comandament a distància, el comptador rep un sol pols a l'entrada del rellotge i el LED1 s'encén per confirmar que s'ha rebut el pols.

Durant el funcionament hi pot haver cinc possibilitats:

Cas 1

Quan es prem la tecla del comandament a distància, arriba el primer pols i la sortida O0 del comptador de dècades (IC2) s'eleva mentre els pins O1 a O9 són baixos, la qual cosa significa que els transistors T2 i T3 estan en estat de tall.Els col·lectors d'ambdós transistors s'apropen a l'estat alt mitjançant resistències d'1 quiloohm (R4 i R6), de manera que els dos terminals d'entrada IN1 i IN2 del controlador de motor L293D (IC3) s'eleven.En aquesta etapa, el motor està en estat apagat.

Cas 2

Quan es torna a prémer una tecla, el segon pols que arriba a la línia CLK augmenta el comptador en un.És a dir, quan arriba el segon pols, la sortida O1 d'IC2 s'eleva, mentre que les sortides restants són baixes.Per tant, el transistor T2 condueix i T3 es talla.El que significa que la tensió al col·lector de T2 baixa (IN1 de IC3) i la tensió al col·lector de T3 es fa alta (IN2 de IC3) i les entrades IN1 i IN2 del controlador del motor IC3 esdevenen 0 i 1, respectivament.En aquesta condició, el motor gira en direcció cap endavant.

Cas 3

Quan es torna a prémer una tecla, el tercer pols que arriba a la línia CLK augmenta el comptador en un altre cop.Així, la sortida d'O2 d'IC2 augmenta.Com que no hi ha res connectat al pin O2 i els pins de sortida O1 i O3 són baixos, els dos transistors T2 i T3 passen a l'estat de tall.

Els terminals del col·lector d'ambdós transistors es posen a l'estat alt mitjançant resistències d'1 quiloohm R4 i R6, la qual cosa significa que els terminals d'entrada IN1 i IN2 d'IC3 s'eleven.En aquesta etapa, el motor torna a estar apagat.

Cas 4

Quan es torna a prémer una tecla, el quart pols que arriba a la línia CLK augmenta el comptador en un per quarta vegada.Ara la sortida d'O3 d'IC2 és alta, mentre que les sortides restants són baixes, de manera que el transistor T3 condueix.El que significa que la tensió al col·lector de T2 es fa alta (IN1 de IC3) i la tensió al col·lector de T3 es fa baixa (IN2 de IC3).Així, les entrades IN1 i IN2 de IC3 es troben als nivells 1 i 0, respectivament.En aquesta condició, el motor gira en sentit invers.

Cas 5

Quan es prem una tecla per cinquena vegada, el cinquè pols que arriba a la línia CLK augmenta el comptador en un altre cop.Atès que l'O4 (pin 10 de l'IC2) està connectat al pin d'entrada de restabliment 15 de l'IC2, si premeu per cinquena vegada el IC del comptador de dècades torna a la condició d'encesa-reinici amb O0 alt.

Així, el circuit funciona com un controlador de motor bidireccional que es controla amb un comandament a distància d'infrarojos.

Construcció i proves

El circuit es pot muntar en una placa Veroboard o una PCB la disposició de mida real de la qual es mostra a la figura 3. La disposició dels components per a la PCB es mostra a la figura 4.

Disseny de PCB

Fig. 3: Disseny de PCB
Disseny dels components del PCB

Fig. 4: Distribució dels components del PCB

Baixeu PDF de disseny de PCB i components:clica aquí

Després de muntar el circuit, connecteu la bateria de 9V a BATT.1.Consulteu la taula de veritat (taula 1) per a l'operació i seguiu els passos descrits al cas 1 al cas 5 anterior.

 

Editat per Lisa


Hora de publicació: 29-set-2021