اتصال کوتاه

.

.

رمزگرهای چرخان کاربردهای متنوعی در مدارهای الکترونیک دارند. گاهی از آنها در تنظیم دقیق فرکانس استفاده می شود و گاهی موقعیت یک بازوی مکانیکی را به دقت تعیین می کنند. هر قدر تعداد پله ها در هر هر دور چرخش محور رمزگر بیش تر باشد، قیمت این افزاره هم متناسب با آن افزایش می یابد. به عنوان مثال یک رمزگر چرخان ساخت «اچ.پی.» از نوع HEDS5701-A00 که به ازای هر دور چرخش 500 گام یا پله دارد، به بهایی بین 40 تا 75 دلار عرضه شده است.

.

.

دو سیگنال پالسی در خروجی های این رمزگر در سمت چپ تصویر بالا ترسیم شده است. وقتی که محور رمزگر را ساعتوار بچرخانیم، به ترتیب 0 – 1 – 3 – 2 – 0 تولید می شود و این چرخه تکرار خواهد شد. هنگامی که محور رمزگر را در جهت ناساعتوار بچرخانیم، به ترتیب 0 – 2 – 3 – 0 – 1 تولید شده و این چرخه تکرار خواهد شد. در میکروکنترلر باید مقدار پیشین با مقدار فعلی مقایسه شود تا مدار بفهمد که محور موتور در چه جهتی چرخانده شده است.

ما حالا در اینجا می خواهیم قیمت ها را بشکنیم! راهی که ما پیشنهاد می کنیم، به کار گیری یک موتور پله ای (Step Motor) قدیمی است. این موتور را از یک «فلاپی درایور» قدیمی ^_1/2 5 اینچی بازیابی می کنیم. این موتورها دارای دو پیچش هستند. هر گاه محور یک موتور پله ای را بچرخانیم، روی این دو پیچش ولتاژی پیدا می شود. تناسب این پالس های ولتاژی مانند یک سیگنال دیجیتالی با «رمز گِرِی» (Gray Code) دقیقی می باشند، اما لازم است که پیش از دادن آنها به مدار بعدی (مثلاً به ورودی های یک میکروکنترلر) آنها را تقویت کنیم و دامنه ی آنها را به تراز منطقی 5 ولت که برای میکروکنترلرها مناسب است، برسانیم.

.

.

هنگام استفاده از موتور پله ای به یاد داشته باشید: هر گاه که محور ساکن است، هر دو خروجی در تراز منطقی یک قرار دارند. بنابراین، در نوشتن برنامه باید اولین پالس منفی روی خروجی ها نادیده انگاشته شوند.

نمونه ی موتور پله ای که من به کار گرفتم ساخت TEAC بود، دارای 200 پله در دور و مجهز به بلبرینگ بود. انگشتان دست هنگام چرخاندن محور موتور «پله ها» را به خوبی احساس می کردند.

در قسمت پایین سمت چپ تصویر بالا، آن استوانه ی آلومینیومی به محور موتور پرس شده بود. برای جدا کردن و بیرون کشیدن محور موتور از آن، استوانه را به سرعت تا 150 درجه گرم کردم و سپس به کمک یک پیچ گشتیِ دو سویِ پَهن، آن را از جای خود بیرون کشیدم. از به کار بردن خشونت در بیرون کشیدن آن خودداری کنید، و الّا بلبرینگ موتور را خراب خواهید کرد.

مدار تقویت کننده و شکل دهنده ی سیگنال پیشنهادی ما را در تصویر زیر می بینید.

.

.

برای این مدار یک فیبر مدار چاپی کوچک طراحی شده است که درست به اندازه ی قاعده ی موتور است و روی آن می نشیند. برای این که از کمترین فضا بیش ترین استفاده شده باشد، فیبر را برای افزاره های نصب سطحی (اس.ام.دی.) طراحی کرده ایم. البته کسانی که هنور میانه ی خوبی با اس.ام.دی.ها ندارند، می توانند قطعات سیم دار را به صورت ایستاده روی همین فیبر مونتاژ کنند. در این صورت، از 1N4148 برای دیودهای مدار استفاده شود.

.

.

فایل های آلتیوم مرتبط با طرح این فیبر را از اینجا بگیرید:

.

دریافت طرح فیبر مدار چاپی

.

اندازه ی این فیبر  35×35 میلی متر است و پس از مونتاژ افزاره ها بر روی آن، مستقیم بر پشت موتور چسبانده می شود. کانکتور خروجی دارای همان ترتیب پایه های رمزگرهای استاندارد ساخت HP و Burnes است.

نکته ی آخر در مورد فیبر مدار چاپی این که سوراخ بزرگ در وسط فیبر، برای گذر و خلاصیِ محور موتور ایجاد شده که در قسمت پشت موتور مقداری بیرون زدگی دارد.

.

.

چون تعداد پله ها به ازای هر دور چرخش موتور (360 درجه) نسبتاً زیاد است و زاویه ی چرخش برای هر پله به 2 درجه هم نمی رسد، تنظیم دقیق موقعیت محور مشکل می شود و همیشه محل استقرار محور چند پله پس و پیش خواهد شد. برای رفع این ایراد خوب است که قطر دکمه ی محور را تا جای ممکن بزرگ بگیرید (تصویر بالا) تا دامنه ی چرخش به ازای هر پله محسوس تر و کار کردن با آن آسان تر شود.

.

.

مطالب مرتبط:

تولید نور از موتور پله ای

.