كيف تصنع جسر H: 15 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

جسر H هو نوع من الدوائر التي يمكنك استخدامها للحصول على محرك DC قابل للانعكاس يدور في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة.

بمعنى آخر ، تسمح لك هذه الدائرة بعكس اتجاه دوران المحرك بسرعة باستخدام مفتاح أو شريحة تحكم لتغيير اتجاهه.

سأوضح لكم كيفية صنع أبسط أشكال جسر H وأكثرها موثوقية والتي أعرف كيف أصنعها. يجب أن أحذرك من أن هذا ليس بأي حال من الأحوال أفضل تصميم لجسر H ، وفي الواقع ، لديه بعض العيوب التي سأشرحها لاحقًا.

على الرغم من أنك لم تكن قد صنعت جسر H من قبل أو تحتاج ببساطة إلى دائرة يمكنها عكس اتجاه دوران المحرك ، فإن هذه الدائرة هي حل سريع وسهل.

يرجى الملاحظة:

هذا الجسر H ليس جيدًا. يمكنك عمل جسور H بسيطة بشكل أفضل بكثير وأنا أحافظ على هذا للأغراض الأرشيفية. تحقق من Skitter Bot Instructable لتتعلم كيفية جعله أسهل.

الخطوة 1: اذهب واحصل على الأشياء

إليك ما تحتاج للحصول عليه:

4 - SPST 5VDC Reed Relays 1 - SPDT 5VDC Reed Relay 1 - حزمة من مقاطع بطارية 9V 1 - 9V بطارية 1 - مفتاح تبديل أو منزلق (SPST) 1-7805 منظم جهد 1 - لوحة الكمبيوتر 1 - محرك DC

يرجى ملاحظة أن بعض الروابط الموجودة في هذه الصفحة تحتوي على روابط تابعة لشركة أمازون. هذا لا يغير سعر أي من العناصر المعروضة للبيع. ومع ذلك ، فأنا أكسب عمولة صغيرة إذا نقرت على أي من هذه الروابط واشتريت أي شيء. أعيد استثمار هذه الأموال في مواد وأدوات للمشاريع المستقبلية. إذا كنت ترغب في اقتراح بديل لمورد أي من الأجزاء ، فيرجى إبلاغي بذلك.

الخطوة 2: الحقيقة حول H-bridges

جسر H عبارة عن سلسلة من أربعة مفاتيح يمكن التحكم فيها حيث توجد مجموعتان من مفتاحين.

تسمح مجموعة واحدة من المفاتيح عند إغلاقها بتدفق الكهرباء في اتجاه واحد. مجموعة المفاتيح الأخرى تسمح للكهرباء بالتدفق في الاتجاه المعاكس.

من الخصائص المهمة الأخرى للجسر H أنه يمكن عادةً استخدام جهد أصغر (5VDC من وحدة تحكم دقيقة ، على سبيل المثال) للتحكم في جهد أكبر بكثير (يستخدم 12VDC لتشغيل محرك). يتم عزل مصدري الجهد المنفصلين عن بعضهما البعض.

يمكن عمل الجسور على شكل H إما باستخدام 4 مرحلات أو 4 ترانزستورات.

أفضل نوع من الجسر H مصنوع من الترانزستورات حيث يمكن استخدامها بسهولة للتحكم في سرعة المحرك (باستخدام الجهد الأصغر لتعديل جهد المحرك الأكبر بكثير). لا يمكن استخدام جسر H المصنوع باستخدام المرحلات (مثل الذي نصنعه) بسهولة لتغيير سرعة المحرك (ما لم يتم توفير جهد المحرك من مصدر طاقة قابل للتعديل … أي جسر H نفسها لا تستطيع تعديل مصدر الطاقة لخفض المحرك. يجب تقليل الطاقة لإبطاء المحرك قبل أن يمر عبر جسر H).

الخطوة 3: كيف يعمل

يستخدم الجسر H الذي نصنعه المرحلات.

ما يعنيه هذا بالنسبة لك هو أن المحرك سوف يدور بأسرع ما يمكن في اتجاه واحد ، ثم عند عكسه ، يدور بأسرع ما يمكن في الاتجاه الآخر. الشيء الوحيد الذي سيبطئ دوران المحرك هو إذا كان لديك جهاز تحكم يمكنه تعديل إشارة الطاقة 9VDC قبل أن تدخل الجسر H.

عندما يتم سحب الملفات الموجودة على "Relay 1" و "Relay 4" عالياً (تتدفق الكهرباء من خلالها) ، فإن المحرك سوف يدور للأمام (انظر "الصورة 1").

عندما يتم سحب الملفات الموجودة على "Relay 2" و "Relay 3" عالية (تتدفق الكهرباء من خلالها) ، فإن المحرك سوف يدور للخلف (انظر "الصورة 2").

عندما يتم سحب الملفات الموجودة على "Relay 1" و "Relay 2" عالياً (تتدفق الكهرباء من خلالها) ، فحينئذٍ سيتوقف المحرك عن الدوران (انظر "الصورة 3").

عندما يتم سحب الملفات الموجودة على "Relay 3" و "Relay 4" عالياً (تتدفق الكهرباء من خلالها) ، عندها سيتوقف المحرك عن الدوران (انظر "الصورة 4").

********تحذير***********

تريد تجنب:

يجري سحب "التتابع 1" و "التتابع 3" عالياً. هذه دائرة كهربائية قصيرة نظرًا لعدم وجود حمل للكهرباء بالمرور. أشياء سيئة ستحدث! (انظر "الصورة 5")

يتم سحب "التتابع 2" و "التتابع 4" عالياً. هذه دائرة كهربائية قصيرة نظرًا لعدم وجود حمل للكهرباء بالمرور. أشياء سيئة ستحدث! (تخيل "الصورة 6")

يتم سحب أكثر من مرحلتين عالياً في وقت واحد. أشياء سيئة ستحدث.

الخطوة 4: حول دائرتنا

تشتمل دائرتنا على جسر H مصنوع من 4 مرحلات SPST (أحادية القطب أحادية الرمية) ومرحل إضافي SPDT (رمي مزدوج أحادي القطب) والذي سيتم استخدامه للتبديل بين مجموعتين من مرحلات 2. تمام…. هذه هي الطريقة التي تعمل بها … الطاقة من البطارية تذهب إلى منظم الجهد 7805 حيث يتم تحويلها إلى 5V. ستذهب الطاقة من البطارية أيضًا إلى "Relay 1" و "Relay 2" حيث تذهب إلى المحرك (لكننا نتقدم على أنفسنا). تذهب طاقة 5V إلى ملف مرحل SPDT وهو كذلك يمر أيضًا عبر تتابع SPDT. لذلك ، عند إغلاق المفتاح ، يتدفق 5 فولت عبر ملف مرحل SPDT ويتم توجيه 5 فولت أيضًا من خلال مرحل SPDT إلى ملفات "Relay 1" و "Relay 4" لإجبارهم على الإغلاق. وهذا يسمح لـ 9 فولت بالتدفق عبر "التتابع 1" و "التتابع 4" بطريقة يمكن للمحرك أن يدور في اتجاه عقارب الساعة. بمعنى آخر ، عندما نغلق المفتاح المتصل بالملف الموجود على مرحل SPDT ، فإننا نقوم بتشغيل الجسر H للسماح للمحرك بالدوران في اتجاه عقارب الساعة ، لذلك إذا أردنا أن يدور المحرك في عكس اتجاه عقارب الساعة ، فكل ما نحتاج إليه هو قم بنقر المفتاح في الاتجاه المعاكس. سيؤدي هذا إلى تغيير المسار الذي تمر من خلاله الكهرباء عبر مرحل SPDT ويغلق بدوره "Relay 2" و "Relay 3" (وفتح "Relay 1" و "Relay 4").

الخطوة 5: ابدأ عملية اللحام

قم بلحام 4 SPST المرحلات الخاصة بك إلى PCB بالقرب من بعضها البعض قدر الإمكان (انظر الصورة الثانوية). إذا كنت لا تعرف كيفية اللحام ، فتعلم كيفية اللحام ، ثم قم بلحام مرحل SPDT (الشيء الذي يشبه الصندوق) باللوحة بالقرب من مرحلات SPST بقدر ما يمكنك الحصول عليها (انظر الصورة الثانوية) أخيرًا ، في السجلات الموجودة على أقصى اليسار أو الجانب الأيمن من اللوحة ، قم بلحام منظم 7805 5V الخاص بك (انظر الصورة الثانوية). المكونات الرئيسية الخاصة بك متصلة باللوحة (انظر الصورة الرئيسية).

الخطوة 6: جندى بعض الأسلاك

سترغب الآن في توصيل الأسلاك بالمكونات الخاصة بك بحيث يتم توصيلها ببعضها البعض ويمكنها فعل الأشياء.

بادئ ذي بدء ، قم بتوصيل سلك أسود إلى جانب واحد من الملف على كل مرحل SPST. اختر مكانًا على PCB حيث يوجد ما لا يقل عن 8 فتحات فارغة وغير متصلة بأي من المكونات ثم قم بتوصيل جميع الأسلاك الأربعة معًا على الجانب السفلي من اللوحة.

الخطوة 7: جندى بعض الأسلاك أكثر

تحتاج بعد ذلك إلى توصيل سلكين بكل من دبابيس الإخراج على مرحل SPDT. ضع في اعتبارك أن كل من هذين السلكين ينتميان إلى نفس مجموعة الأسلاك. قم بتوصيل مجموعة واحدة من الأسلاك بالملفات الموجودة على أقرب مرحلتين. قم بتوصيل مجموعة الأسلاك الأخرى بالملفات الموجودة على أبعد مرحلتين (للتوضيح ، انظر ملاحظات الصورة).

الخطوة 8: جندى المزيد من الأسلاك

قم بتوصيل الدبوس الأوسط للمرحل الأول بمدخل 9V في منظم الجهد. قم بتوصيل الدبوس الأوسط للترحيل الثاني بالأرض (المكان مع توصيل جميع الأسلاك السوداء معًا). قم بتوصيل الدبوس الأوسط للمرحل الثالث بمدخل 9V في منظم الجهد. قم بتوصيل الدبوس الأوسط للترحيل الرابع بالأرض (المكان مع توصيل جميع الأسلاك السوداء معًا).

للتوضيح انظر الصور أدناه.

الخطوة 9: من سيكون لديه على الرغم من وجود هذه الأسلاك الكثيرة؟

قم بتوصيل الطرف الآخر لأحد هذه الأسلاك بدبوس الإدخال في SPDT Relay. قم بتوصيل السلك الآخر بالملف الموجود على مرحل SPDT.

ثم هناك مسألة التبديل. يذهب أحد الأسلاك الموجودة على المفتاح إلى الملف الموجود على مرحل SPDT بينما يذهب السلك الآخر الموجود على المفتاح إلى الأرض.

سيكون الآن أيضًا وقتًا مناسبًا لتوصيل سلك أسود بين الأرض والدبوس الأوسط في منظم الجهد.

الخطوة 10: أرفق قابسًا You Sexy Beast

ستريد أن تكون قادرًا على تشغيل جسر H الخاص بك ، أليس كذلك؟ وبغض النظر عن مدى جاذبيتك التي قد تعتقدها ، فإن الطريقة الوحيدة لتشغيلها هي الكهرباء.

لذلك ، قم بتوصيل السلك الأحمر الخاص بقابس 9 فولت بمدخل 9 فولت في منظم الجهد. ثم قم بتوصيل السلك الأسود بجميع الأسلاك الأرضية الأخرى الموجودة على السبورة.

الخطوة 11: للحصول على أسلاك قليلة أكثر

قم بتوصيل 5 بوصات من الأسلاك بالمسامير الموجودة على جانب أنابيب الترحيل SPST التي لا يوجد بها أسلاك متصلة بها حاليًا.

إذا كان هناك سلك أحمر + 9 فولت على الدبوس الأوسط على جانب واحد من الأنبوب الذي يحتوي على أسلاك عليه حاليًا ، فقم أيضًا بتوصيل سلك أحمر على الجانب الذي تربط الأسلاك به حاليًا. إذا كان هناك سلك أسود على الجانب بكل الأسلاك ، فقم بتوصيل سلك أسود على هذا الجانب.

الخطوة 12: نظف

اقطع كل السلك الإضافي على الجانب السفلي من اللوحة.

تقليم أقرب ما يمكن من اللوحة دون قطع أي اتصالات.

هذا سوف يمنع الأسلاك من العبور في وقت لاحق.

الخطوة 13: الاختبار … الاختبار … 1 … 2 … 3 …

حان الوقت الآن لمعرفة ما إذا كان يعمل أم لا ، فكر في السلك الأحمر والأسود الأقرب إلى حافة واحدة من اللوحة كمجموعة واحدة. فكر في السلك الأحمر والأسود الأبعد كمجموعة أخرى. في الصورة أدناه ، قمت بلف السلكين لكل مجموعة معًا. عندما يتم تشغيل الجسر H بواسطة مرحل SPDT ، إما مجموعة واحدة أو مجموعة أخرى ، في أي وقت ، سوف تتدفق من خلالها. كان علينا إرفاق مصباح LED في سلسلة بمقاوم 220 أوم لكل مجموعة ، عندما نقوم بتوصيل بطارية ونقر المفتاح ، إما أن يضيء أحد LED أو سيضيء الآخر (انظر الصور أدناه).

إذا كان جسر H الخاص بك لا يعمل بهذه الطريقة ، فتأكد من: 1. أنت تستخدم "مجموعة" الأسلاك الصحيحة 2. تم توجيه جميع الأسلاك الخاصة بك بشكل صحيح (انظر الرسم البياني أدناه) 3. لقد قمت بإجراء جميع التوصيلات الملحومة المناسبة ولا تفقد أي أسلاك 4. ليس لديك أسلاك متقاطعة (من المرجح أن يكون منظم الجهد ساخنًا للغاية إذا فعلت ذلك. يجب أيضًا أن تكون قادرًا على رؤية مكان تقاطعها … عادةً.) 5. تعمل المرحلات الخاصة بك (يمكنك التحقق من خلال توصيل الطرف الموجب للملف مباشرة بمصدر الطاقة 5 فولت. عند القيام بذلك ، يجب أن تسمع نقرة صغيرة) 6. البطارية ليست ميتة (المس مصباح LED بسرعة ولاحظ ما إذا كان يضيء) 7. مؤشر LED الخاص بك ليس ميتًا (جرب مؤشر LED آخر) 8. مؤشر LED الخاص بك ليس عكسيًا ويمنع تدفق الكهرباء (حاول قلبه).9. إن آلهة الإلكترونيات ليست غاضبة منك.

الخطوة 14: توصيل المحرك

هذا هو المكان الذي يصبح فيه الأمر صعبًا بعض الشيء.

نظرًا لأننا نريد أن تتدفق الكهرباء عبر المحرك للأمام والخلف ، فسنريد ربط مجموعة واحدة من الأسلاك بالمحرك بالقطبية الصحيحة ومجموعة الأسلاك الأخرى بالمحرك بقطبية معكوسة.

بمعنى آخر ، يتم إقران اللون الأسود من مجموعة واحدة باللون الأحمر من مجموعة أخرى ثم يتم توصيله بالسلك الأحمر في المحرك. ويتم إقران اللون الأحمر من مجموعة مع الأسود من المجموعة الأخرى وتوصيله بالسلك الأسود على المحرك.

أو لترى ما يجري ، فقط انظر بعناية إلى الصورة. يجب أن يكون له معنى.

الخطوة 15: تحسين Artbot الخاص بك

بصرف النظر عن استخدامه لمجموعة كاملة من التطبيقات العملية ، يمكنك الآن أيضًا استخدام جسر H الخاص بك للحصول على روبوت الرسم الرائع الخاص بك للتحرك في اتجاهين.

مشاهدة ظهرك جاكسون بولاك! سوف نرسم على قبرك!

هل وجدت هذا مفيدًا أو ممتعًا أو ترفيهيًا؟ تابعواmadeineuphoria لمشاهدة أحدث مشاريعي.