Hvordan lage en H-bro: 15 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

En H-bro er en type krets som du kan bruke for å få en reversibel DC-motor til å snurre både med og mot klokken.

Med andre ord lar denne kretsen deg raskt reversere retningen en motor snurrer ved å bruke en bryter eller kontrollerbrikke for å endre retning.

Jeg skal vise deg hvordan du lager den enkleste og mest pålitelige formen for H-bridge som jeg vet hvordan jeg skal lage. Jeg må advare deg om at dette på ingen måte er det beste H-brodesignet, og det har faktisk et par mangler som jeg vil forklare senere.

Selv om du aldri skulle ha laget en H-bro før eller bare trenger en krets som kan snu retningen til en motorspinn, så er denne kretsen en rask og enkel løsning.

Vær oppmerksom på:

Denne H-broen er ikke bra. Du kan lage mye bedre enkle H-broer, og jeg holder dette oppe for arkivformål. Sjekk denne Skitter Bot Instructable for å lære hvordan du gjør en enklere.

Trinn 1: Gå Få ting

Her er hva du trenger å få:

4 - SPST 5VDC Reed Relays 1 - SPDT 5VDC Reed Relay 1 - pakke med 9V batteriklips 1 - 9V batteri 1 - Vippebryter (SPST) 1-7805 Spenningsregulator 1 - PC -kort 1 - DC -motor

Vær oppmerksom på at noen av koblingene på denne siden inneholder koblinger fra Amazon. Dette endrer ikke prisen på noen av varene til salgs. Imidlertid tjener jeg en liten provisjon hvis du klikker på noen av disse koblingene og kjøper noe. Jeg investerer disse pengene i materialer og verktøy for fremtidige prosjekter. Gi meg beskjed hvis du vil ha et alternativt forslag til en leverandør av noen av delene.

Trinn 2: Sannheten om H-broer

En H-bro er en serie med fire kontrollerbare brytere der det er to sett med to brytere.

Ett sett med brytere når det er lukket lar strøm strømme en vei. Det andre settet med brytere lar strøm strømme i motsatt retning.

En annen viktig egenskap ved en H-bro er at den vanligvis kan bruke en mindre spenning (for eksempel 5VDC fra en mikrokontroller) for å kontrollere en mye større spenning (12VDC som brukes til å drive en motor). Disse to separate spenningskildene holdes isolert fra hverandre.

H-broer kan lages med enten 4 reléer eller 4 transistorer.

Den beste typen H-bro er laget med transistorer siden disse lett kan brukes til å kontrollere motorens turtall (ved å bruke den mindre spenningen til å modulere den mye større motorspenningen). En H-bro som er laget ved hjelp av reléer (som den vi lager) kan ikke lett brukes til å endre motorens turtall (med mindre selvfølgelig motorspenningen blir levert fra en strømkilde som kan moduleres … dvs. H-broen selv ikke kan modulere strømkilden til å senke motoren. Strømmen må reduseres for å bremse motoren før den går gjennom H-broen).

Trinn 3: Slik fungerer det

H-broen vi lager bruker reléer.

Hva dette betyr for deg er at motoren vil snurre så fort den kan i den ene retningen, og deretter når den reverseres, spinner den så fort den kan i den andre retningen. Det eneste som vil bremse spinnet til motoren er hvis du har en kontroller som kan modulere 9VDC kraftsignalet FØR den kommer inn i H-broen.

Når spolene på "Relé 1" og "Relé 4" trekkes høyt (strøm strømmer gjennom dem), vil motoren spinne fremover (se "Bilde 1").

Når spolene på "Relé 2" og "Relé 3" trekkes høyt (strøm strømmer gjennom dem), vil motoren snurre bakover (se "Bilde 2").

Når spolene på "Relé 1" og "Relé 2" trekkes høyt (strøm strømmer gjennom dem), vil motoren slutte å snurre (se "Bilde 3").

Når spolene på "Relé 3" og "Relé 4" trekkes høyt (strøm strømmer gjennom dem), vil motoren slutte å snurre (se "Bilde 4").

********ADVARSEL***********

Du vil unngå:

"Relé 1" og "Relé 3" blir trukket høyt. Dette er en kortslutning siden det ikke er noen belastning for strømmen å passere gjennom. Dårlige ting vil skje! (se "Bilde 5")

"Relé 2" og "Relé 4" blir trukket høyt. Dette er en kortslutning siden det ikke er noen belastning for strømmen å passere gjennom. Dårlige ting vil skje! (tenk deg "Bilde 6")

Mer enn 2 reléer trekkes høyt om gangen. Dårlige ting vil skje.

Trinn 4: Om kretsen vår

Kretsen vår inkluderer en H-bro som består av 4 SPST-reléer (enkeltpolet enkeltkast) og 1 ekstra SPDT (enkeltpolet dobbeltkast) relé som skal brukes til å bytte mellom 2-sett med 2 reléer. Greit…. så dette er hvordan det fungerer … Strøm fra batteriet går til spenningsregulatoren 7805 der den konverteres til 5V. Strøm fra batteriet går også til "Relé 1" og "Relé 2" der det går til motoren (men vi går foran oss selv). 5V -strømmen går både til spolen til SPDT -reléet og det er passerer også gjennom SPDT -reléet. Så når bryteren er lukket, strømmer 5V gjennom spolen til SPDT -reléet, og 5V ledes også gjennom SPDT -reléet til spolene til "Relé 1" og "Relé 4" og tvinger dem til å lukke. Dette gjør at 9V kan strømme gjennom "Relé 1" og "Relé 4" på en måte som motoren kan snurre i med urviseren. Med andre ord, når vi lukker bryteren som er koblet til spolen på SPDT-reléet, utløser vi H-broen slik at motoren kan snurre med klokken. Derfor, hvis vi vil at motoren skal snurre mot klokken, trenger vi alt gjør er å trykke på bryteren i motsatt retning. Dette vil endre banen som strømmen passerer gjennom SPDT -reléet og igjen stenge "Relé 2" og "Relé 3" (og i forlengelsen åpne "Relé 1" og "Relé 4").

Trinn 5: Start lodding

Lodd de 4 SPST-reléene til kretskortet så tett som mulig (se sekundært bilde). Hvis du ikke vet hvordan du skal lodde, kan du lære å lodde. Deretter lodder du SPDT-reléet (den bokslignende tingen) til brettet. så nær SPST -reléene som du kan få det (se sekundært bilde) Til slutt, i registerene på enten lengst til venstre eller høyre side av brettet, lodder du 7805 5V -regulatoren (se sekundært bilde). Du bør nå ha alle hovedkomponentene som er koblet til kortet (se hovedbildet).

Trinn 6: Lodd noen ledninger

Du kommer til å ønske å koble ledninger til komponentene dine slik at de faktisk er koblet sammen og kan gjøre ting.

Til å begynne med lodder du en svart ledning til den ene siden av spolen på hvert SPST -relé. Velg et sted på kretskortet der det er minst 8 tomme spor, og de er ikke koblet til noen av komponentene, og lodd deretter alle 4 ledningene sammen på undersiden av brettet.

Trinn 7: Lodd noen flere ledninger

Du må deretter koble to ledninger til hver av utgangspinnene på SPDT -reléet. Vurder hver av disse to ledningene som tilhører det samme settet med ledninger. Koble ett sett ledninger til spolene på de to nærmeste reléene. Koble det andre settet med ledninger til spolene på de to lengste reléene (for avklaring, se bildene).

Trinn 8: Lodd enda flere ledninger

Koble den midtre pinnen på det første reléet til 9V -inngangen på spenningsregulatoren. Koble den midtre pinnen til det andre reléet til bakken (stedet med alle de svarte ledningene koblet sammen). Koble den midtre pinnen til det tredje reléet til 9V -inngangen på spenningsregulatoren. Koble den midterste pinnen på det fjerde reléet til bakken (stedet med alle de svarte ledningene koblet sammen).

For avklaring se bildene nedenfor.

Trinn 9: Hvem ville ha skjønt det ville være så mange ledninger?

Koble den andre enden av en av disse ledningene til inngangspinnen på SPDT Relay. Koble den andre ledningen til spolen på SPDT -reléet.

Og så er det saken med bryteren. Den ene ledningen på bryteren går til spolen på SPDT -reléet og den andre ledningen på bryteren går til bakken.

Nå ville det også være et godt tidspunkt å feste en svart ledning mellom bakken og den midterste pinnen på spenningsregulatoren.

Trinn 10: Fest en Plug You Sexy Beast

Du kommer til å ønske å kunne slå på H-broen, ikke sant? Og uansett hvor sexy du måtte tro du er, er den eneste måten å slå den på på med strøm.

Så fest den røde ledningen til 9V -kontakten til 9V -inngangen på spenningsregulatoren. Fest deretter den svarte ledningen til alle de andre jordledningene på brettet.

Trinn 11: For noen få ledninger mer

Fest 5 ledning til pinnene på siden av SPST -relérørene som for øyeblikket ikke har noen ledninger festet til den.

Hvis det er en rød +9V ledning på den midtre pinnen på den ene siden av røret som for øyeblikket har ledninger på den, må du også feste en rød ledning på siden som du for øyeblikket fester ledningene til. Hvis det er en svart ledning på siden med alle ledningene, fest deretter en svart ledning på denne siden.

Trinn 12: Rydd opp

Kutt av all ekstra ledning på undersiden av brettet.

Trim så nær brettet som mulig uten å bryte noen tilkoblinger.

Dette forhindrer at ledninger krysser senere.

Trinn 13: Testing… Testing… 1… 2… 3…

Nå er det på tide å se om det fungerer. Tenk på den røde og svarte ledningen nærmest den ene kanten av brettet som ett sett. Tenk på den lengre røde og svarte ledningen som et annet sett. På bildet nedenfor, tvunnet jeg de to ledningene i hvert sett. Når H-broen utløses av SPDT-reléet, vil enten det ene settet eller det andre settet til enhver tid få strøm gjennom det. Så hvis Vi skulle feste en LED i serie med en 220 ohm motstand til hvert sett. Når vi kobler til et batteri og slår på bryteren, vil enten den ene LED -lampen lyse eller den andre vil lyse (se bildene nedenfor).

Feilsøking Hvis H-broen ikke fungerer på denne måten, må du kontrollere: 1. Du bruker riktig "sett" med ledninger2. Alle ledningene er ført riktig (se diagrammet nedenfor) 3. Du har gjort alle passende loddede forbindelser og mangler ingen ledninger4. Du har ingen kryssede ledninger (Spenningsregulatoren vil mest sannsynlig være ekstremt varm hvis du gjør det. Du bør også kunne se hvor den krysses … vanligvis.) 5. Reléene dine fungerer (Du kan sjekke ved å bygge bro over den positive enden av spolen direkte til 5V strømkilden. Når du gjør dette, bør du høre et lite klikk) 6. Batteriet er ikke dødt (trykk raskt på en LED for å se om det lyser) 7. LED -en din er ikke død (prøv en annen LED) 8. Lysdioden din er ikke bakover og forhindrer strøm av strøm (Prøv å snu den).9. Elektronikkens guder er ikke sinte på deg.

Trinn 14: Koble til motoren

Det er her det blir litt vanskelig.

Siden vi vil at elektrisitet skal strømme gjennom motoren både fremover og bakover, vil vi feste det ene settet med ledninger til motoren med riktig polaritet og det andre settet med ledninger til motoren med en omvendt polaritet.

Med andre ord blir den svarte fra ett sett parret med rød fra et annet sett og deretter festet til den røde ledningen på motoren. Og den røde fra det ene settet blir parret med den svarte fra det andre settet og festet til den svarte ledningen på motoren.

Eller bare for å se hva som skjer, bare se nøye på bildet. Det burde være fornuftig.

Trinn 15: Forbedre Artbot

Bortsett fra å bruke den til en hel haug med praktiske applikasjoner, kan du nå også bruke H-broen din for å få din fancy-shmancy-tegnebot til å bevege seg i to retninger.

Se på ryggen din Jackson Pollack! Vi vil tegne på graven din!

Synes du dette var nyttig, morsomt eller underholdende? Følg @madeineuphoria for å se mine siste prosjekter.