2013年2月8日 星期五

[DIY]硬體控制的簡單美:太陽能Timer555調速車及手動追日系統


這學期電子電路實驗課的期末專題是利用555來做太陽能調速車,
亦即利用timer555來產生PWM訊號,控制直流馬達的轉速。



LM555的腳位圖



這是老師給的參考電路圖,
馬達的轉速就由2.2K VR(Ra)以及10K VR(Rb)決定。
週期公式如下:



要利用三伏特的小太陽能板來驅動這樣的電路實在有點吃力,
所以就做了小小的修改:
a)去掉R1(100歐姆)及R2(15K歐姆)
b)將2.2K VR 改為10K VR,與Rb共用同一顆可變電阻即可(亦即利用一顆10K VR控制pin 7的位準)
c)電容C1改為2.2uF

另外,標準的LM555在datasheet中所標示的最低工作電壓為4.5V,
利用電源供應器測試最少也得要2.5V才能開始工作,
對於在太陽能板的效率及電壓都不足的情況下,
就把LM555換成LMC555(即低功耗的555),
如此只需要1.5V就能讓小馬達轉動。



用大的可變電阻加上旋鈕,便於調整速度。


使用示波器觀察馬達腳位輸出的波形:

最小輸出電壓

duty cycle=50%

最大輸出電壓

裝上小車子

在太陽能板效率差的限制下,決定加上手動追日系統。
底部旋轉支架就用枇杷糖的盒子,穩定性高且可以旋轉三百六十度以上。(不要把電線紐斷就好)
仰角的部份則是使用麥克風支架改裝。
把之前做好的洞洞板放入盒子裡,開個洞剛好可以在車底調速。


成品

直流馬達需要較大的啟動電流,在陽光不夠強烈的情況下,
可能就需要使用Solar Engine來讓小車運轉。






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