69_70.pdf
(
196 KB
)
Pobierz
Ciągnik do skanera - AVT-1145
M I N I P R O J E K T Y
Ci¹gnik do skanera
Tytu³ tego artyku³u
mo¿e nasun¹æ niejednemu
Czytelnikowi myl, ¿e
z autorem co jest nie za
bardzo... Jaki ci¹gnik i do
jakiego skanera? Po co
ci¹gn¹æ skaner i za co?
Proszê siê uspokoiæ, ze
zdrowiem psychicznym
autora jest, jak na razie,
chyba wszystko
w porz¹dku. Propozycja
zbudowania ci¹gnika do
skanera nie jest te¿ ¿artem.
Jest to sprawdzone
w praktyce urz¹dzenie
u³atwiaj¹ce pos³ugiwanie
siê skanerem rêcznym,
a sk³adaj¹ce siê ze
miesznie taniego
i prostego w wykonaniu
uk³adu elektronicznego oraz
silnika wymontowanego ze
starej stacji dysków 360kB.
Posiadanie skanera -
urz¹dzenia umo¿liwiaj¹cego
digitalizacjê dowolnych ob-
razków jest z pewnoci¹ ma-
rzeniem wielu posiadaczy
PC. Niestety, s¹ to urz¹dze-
nia bardzo drogie i nie ka¿-
dy mo¿e sobie pozwoliæ na
zakup skanera stacjonarnego
dobrej firmy. Znacznie tañ-
sze s¹ skanery rêczne umo¿-
liwiaj¹ce uzyskiwanie tak¿e
dobrych wyników, ale za ce-
nê doæ k³opotliwej obs³ugi.
Podczas skanowania musimy
przesuwaæ skaner rêk¹, po-
woli i idealnie równomier-
nie. Jest to bardzo uci¹¿li-
we. Nadmierne przyspiesze-
nie ruchu skanera psuje nie-
jednokrotnie ca³¹ robotê,
zniechêcaj¹c do opracowy-
wania kolejnych zdjêæ do ro-
dzinnego albumu. Zamiast
jednak narzekaæ, zastanów-
my siê czy w dobie po-
wszechnie panuj¹cego lenis-
twa musimy jeszcze co ro-
biæ rêcznie? Skaner rêczny
wyposa¿ony jest w rolkê, po
której mo¿e siê toczyæ. Tak
wiêc z zawieszeniem nie bê-
dziemy mieli wiêkszego k³o-
potu i musimy jedynie opra-
cowaæ urz¹dzenie, które bê-
dzie skaner popychaæ lub
ci¹gn¹æ. Jaki jednak zastoso-
waæ rodzaj silnika napêdo-
wego? Najodpowiedniejszym
jest chyba napêd elektrycz-
Silnik taki rozwija u¿ytecz-
ny moment obrotowy jedy-
nie przy du¿ych obrotach,
a skaner musi posuwaæ siê
powoli. Powoduje koniecz-
noæ zastosowania skompli-
kowanej przek³adni mecha-
nicznej. Tak¿e regulacja
prêdkoci skanowania na-
strêczy³aby spore trudnoci.
Na szczêcie istnieje inny ro-
dzaj silnika elektrycznego:
silnik krokowy, wprost ide-
alnie nadaj¹cy siê do na-
szych celów.
Temat silników kroko-
wych i sterowników do nich
by³ ju¿ poruszany w m³od-
szej siostrze EP: Elektronice
dla Wszystkich. Silniki kro-
kowe s¹ urz¹dzeniami po-
wszechnie stosowanymi. Po-
siadacz jakiegokolwiek kom-
dysków. Nale-
¿y przypusz-
czaæ, ¿e wiêk-
szoæ Czytelników zna zasa-
dê dzia³ania silnika kroko-
wego, tak wiêc omówimy j¹
w najwiêkszym skrócie.
W odró¿nieniu od silnika
komutatorowego, silnik kro-
kowy nie posiada ¿adnych
szczotek ani innych rucho-
mych styków. Sk³ada siê on
z czterech (silnik czterofazo-
wy) lub dwóch (dwufazowy)
cewek, przez które cyklicz-
nie przepuszczany jest pr¹d
elektryczny. Umieszczony
pomiêdzy cewkami magnes
ustawia siê zawsze zgodnie
z kierunkiem pola magne-
tycznego tworzonego przez
aktualnie zasilan¹ cewkê. Na
rys. 1
widzimy uproszczony
schemat budowy silnika kro-
kowego i sposób w³¹czenia
cewek.
Tabela 1.
Cewka A
Cewka B
Cewka C
Cewka D
Krok 1
w³¹czona
Krok 2
w³¹czona
w³¹czona
Krok 3
w³¹czona
Krok 4
w³¹czona
w³¹czona
Krok 5
w³¹czona
Krok 6
w³¹czona
w³¹czona
Krok 7
w³¹czona
ny. Jednak zasto-
sowanie komutato-
rowego silnika
elektrycznego pr¹-
du sta³ego wi¹¿e
siê z wieloma problemami.
Krok 8
w³¹czona
w³¹czona
putera jest jednoczenie
w³acicielem co najmniej
kilku takich silników
umieszczonych w stacjach
Ju¿ w tym momencie
mo¿na zauwa¿yæ jedn¹ z naj-
wa¿niejszych zalet tego ty-
pu silnika: mo¿e on obracaæ
siê dowolnie wolno, oczy-
wicie krokami. Liczba ta-
kich kroków potrzebna do
wykonania obrotu o 360
o
jest zale¿na od typu silnika
i wynosi od kilku do kilku-
set. W najbardziej typowych
zastosowaniach cewki w³¹-
czane s¹ kolejno, jedna po
drugiej. Zastanówmy siê jed-
nak, co bêdzie, je¿eli prze-
pucimy pr¹d jednoczenie
+ZASILANIA
N
A
CEWKA A
CEWKA B
CEWKA C
CEWKA D
D
S
C
DO MASY
DO MASY
DO MASY
DO MASY
D
B
A
Rys. 1.
Elektronika Praktyczna 5/97
69
M I N I P R O J E K T Y
uruchamiania ani regulacji,
ale jedynie do³¹czenia zasi-
lania +12VDC.
Silnik krokowy wymon-
towany ze stacji dysków po-
siada wtyk pasuj¹cy do za-
montowanego na p³ytce z³¹-
cza typu goldpin. Plus zasi-
lania doprowadzany jest do
silnika dwoma przewodami.
Rozwi¹zanie to ma na celu
umo¿liwienie ³atwej zmiany
kierunku obrotów silnika
przez proste odwrócenie
wtyku o 180
o
.
No a teraz najgorsze: me-
chanika! Szczegó³y kon-
strukcji mechanicznej ci¹g-
nika (lub holownika pcha-
cza) do skanera widoczne
s¹ na zdjêciu. Potrzebne kó³-
ka mo¿emy wymontowaæ
z popsutej zabawki lub za-
stosowaæ ko³a stosowane
w modelarstwie. W rozwi¹-
zaniu modelowym kó³ka na-
pêdzane by³y, za pomoc¹
najprostszej przek³adni cier-
nej, bezporednio wa³em
wirnika.
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1..R4: 10k
W
W
R6: 100k
Rys. 2.
W
/A
Kondensatory
C1, C2: 22nF
C3: 470
W
przez dwie cewki? To oczy-
wiste: magnes ustawi siê do-
k³adnie pomiêdzy tymi cew-
kami. A je¿eli cewki bêdzie-
my zasilaæ nie pr¹dem sta-
³ym, ale przebiegiem pros-
tok¹tnym o nierównym
wype³nieniu? Wtedy mag-
nes ustawi siê tak¿e po-
miêdzy cewkami, ale
w odleg³oci proporcjo-
nalnej do redniego pr¹du
p³yn¹cego przez ka¿d¹
z nich. Jak wiêc z tego
wynika, liczba kroków po-
trzebnych do wykonania
pe³nego obrotu przez sil-
nik mo¿emy praktycznie
dowolnie zwiêkszaæ, i to
za pomoc¹ wzglêdnie
prostych sterowników. Tak
te¿ post¹pimy w naszym
uk³adzie, w którym liczba
kroków zostanie dwukrotnie
zwiêkszona w celu zapew-
nienia wiêkszej p³ynnoci
przesuwania skanera.
Wykorzystany w uk³a-
dzie prototypowym silnik od
stacji dysków 360kB potrze-
buje 100 kroków do wyko-
nania pe³nego obrotu.
Zwiêkszymy tê liczbê do
200, zasilaj¹c cewki w spo-
sób podany w
tabeli 1
.
Na
rys. 2
przedstawiono
schemat elektryczny sterow-
nika silnika. Warto podkre-
liæ, ¿e uk³ad ten jest w pe³ni
uniwersalny i mo¿e pos³u-
¿yæ do sterowania czterofa-
zowym silnikiem krokowym
zastosowanym do dowolne-
go celu.
Jak widaæ, uk³ad jest
bardzo prosty i zawiera je-
dynie dwa tanie i ogólnie
dostêpne uk³ady scalone.
Najwa¿niejszym elementem
uk³adu jest licznik
piercieniowy (liczby w
kodzie 1 z n) 4017, na któ-
rego wejcie podawany jest
ci¹g impulsów prostok¹t-
nych generowanych przez
multiwibrator zbudowany
na popularnej kostce
NE555. Czêstotliwoæ tych
impulsów mo¿emy regulo-
waæ w szerokich granicach
za pomoc¹ potencjometru
P1. Do wyjæ licznika do³¹-
czony jest koder zbudowany
z diod D5..D16. Bazy tran-
zystorów T1..T4 s¹ zasilane
poprzez diody w takiej ko-
lejnoci, aby uzyskaæ kolej-
noæ w³¹czania cewek jak
w tabeli 1. Diody D1..D4 s³u-
¿¹ zabezpieczeniu tranzysto-
rów przed przepiêciami po-
jawiaj¹cymi siê w cewkach
silnika podczas wy³¹czania
pr¹du.
Licznik 4017 bez dodat-
kowych po³¹czeñ zlicza im-
pulsy do 10 i nastêpnie sam
siê zeruje. My potrzebujemy
licznika modulo 8 i dlatego
wyjcie Q8 po³¹czone zosta-
³o z wejciem zeruj¹cym
licznika. Nadejcie dziewi¹-
tego z kolei impulsu powo-
duje powstanie na tym wy-
jciu stanu wysokiego i na-
tychmiastowe wyzerowanie
licznika.
F/25V
C4: 100nF
Pó³przewodniki
U1: 4017
U2: 555
T1..T4: BC548
D1..D16: 1N4148
Ró¿ne
Z³¹cze ARK2 1 szt.
Silnik krokowy 4-fazowy 12V
(nale¿y zamówiæ oddzielnie
w dziale handlowym AVT)
m
Kompletny uk³ad i p³ytki
drukowane s¹ dostêpne
w ofercie AVT pod oznacze-
niem AVT-1145.
Monta¿ i uruchomienie
uk³adu.
Mozaika cie¿ek
dwustronnej p³ytki
drukowanej i roz-
mieszczenie ele-
mentów pokazane
zosta³y na
rys. 3
.
Monta¿ wykonuje-
my w sposób typo-
wy, rozpoczynaj¹c
od elementów naj-
mniejszych. Pod
uk³ady scalone
warto zastosowaæ
podstawki. Gotowy
uk³ad nie wymaga
Rys. 3.
Zbigniew Raabe, AVT
70
Elektronika Praktyczna 5/97
R5: 22k
P1: 470k
Plik z chomika:
wilo1981
Inne pliki z tego folderu:
1.pdf
(460 KB)
17_20.pdf
(398 KB)
21_22.pdf
(279 KB)
23_24.pdf
(318 KB)
25_28.pdf
(185 KB)
Inne foldery tego chomika:
01.97
02.97
03.97
04.97
06.97
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin