Spínač (svetiel či niečoho iného) z elektroniky serva – 3.časť
Môžeme spínať aj dve, tri, či štyri svetielka (alebo čokoľvek iné).
A v závere si ukážeme, že si takto môžeme vyrobiť automatické prižhavovanie spaľovacieho motora, alebo diaľkové ovládanie generátora dymu.
autor: Janko O.
Dnes si ukážeme, že pomocou elektroniky serva, čoby spínača, môžeme ovládať nie len jedny svetielka, alebo len jedno elektronické zariadenie.
Jedny svetielka, alebo jedno elektronické zariadenie (napríklad stroboskopický blikač pozičných svetiel) sme doteraz spínali tak, že sme ich zapojili namiesto motora (tzv. zapojenie pre nesmelých), alebo sme ich zapojili medzi mínusový vývod serva (0 GND) a jeden prívod k motoru (Výstup1).
Avšak naše zariadenie (alebo svetielka) môžeme zapojiť aj medzi plusový vývod serva (+5V) a ten, už spomínaný vývod k motoru (Výstup1).
Vývody označené ako Výstup1 a Výstup2 sú pôvodné "drôtiky" k motoru.
Vtedy môžeme použiť aj čiastočne poškodenú elektroniku serva, no musí byť funkčná elektronika integrovaného obvodu a tranzistor T2. Ostatné tranzistory môžu byť vadné ("prepálené" - prerušené).
Ale máme predsa k dispozícii ešte druhý vývod k motoru (Výstup2). Naše zariadenie (alebo svetielka) môžeme zapojiť medzi tento Výstup2 a mínusový vývod serva (0 GND):
Opäť môžeme použiť aj čiastočne poškodenú elektroniku serva, musí byť funkčná elektronika integrovaného obvodu a tranzistor T3. Ostatné tranzistory môžu byť vadné ("prepálené" - prerušené) .
Alebo môžeme naše zariadenie zapojiť medzi Výstup2 a plusový vývod serva (+5V):
Opäť môžeme použiť aj čiastočne poškodenú elektroniku serva, musí byť funkčná elektronika integrovaného obvodu a tranzistor T4. Ostatné tranzistory môžu byť vadné.
Keď svetielka zapojíme podľa nasledujúcej schémy,
tak v jednej polohe príslušného prepínača na vysielači svietia diódy LED1 a LED2 (LED3 a LED4 sú zhasnuté) a v druhej polohe diódy LED3 a LED4 (LED1 a LED2 sú zhasnuté). Opäť môžeme použiť aj čiastočne poškodenú elektroniku serva, musí byť funkčná elektronika integrovaného obvodu a tranzistory T1 a T3. Tranzistory T2 a T4 môžu byť vadné.
Ak máme servo, kde je situácia opačná, čiže (musí byť funkčná elektronika integrovaného obvodu – to je jasné) sú dobré tranzistory T2 a T4, ale tranzistory T1 a T3 sú vadné, tak môžeme použiť toto zapojenie:
Ako „špecialitku“ uvedieme zapojenie so štvoricou svetielok:
Je síce pravda, že dvojice diód LED1-LED2 a LED5-LED6 (prípadne (v opačnej polohe príslušného prepínača na vysielači) LED3-LED4 a LED7-LED8) svietia súčasne, avšak každá dvojica využíva iný tranzistor, takže tieto nie sú preťažené.
Doteraz sme predpokladali, že sme náš spínač ovládali „príslušným“ prepínačom na vysielači. Ale môžeme ho ovládať aj inak, napríklad potenciometrom, mixom alebo kniplom. Obzvlášť táto možnosť je zaujímavá, keď v modeli k servu smerovky pripojíme niektorý náš spínač, ovládajúci dvoje svetielok. Napr.:
Vhodným zapojením sa dá dosiahnuť, že pri zatáčaní modelu doľava budú svietiť LEDky na ľavom krídle, pri zatáčaní doprava budú svietiť LEDky na pravom krídle. Je ale fakt, že môže byť problém nastaviť spínač tak, aby pri priamom smere letu nesvietilo nič 
.
Pre priaznivcov spaľovacích motorov – tzv. žhavíkov, môže byť prínosom použitie nášho spínača na účely „prižhavovania“ pri nízkych otáčkach. Vtedy sa žhavíky vyznačujú nepravideľným chodom, zlými prechodmi do otáčok a nehasnúcou túžbou „zdochnúť“ v tej najnevhodnejšej chvíli. Avšak prižhavovanie (pri nízkych otáčkach) ich dokáže z týchto neduhov celkom úspešne vyliečiť.
Vtedy je odporový delič (alebo odporový trimer), použitý namiesto pôvodného potenciometra, nastavený tak, aby sa spínač (a tým aj prižhavovanie) zapol nie pri šírke vstupného impulzu 1500 mikrosekúnd, ale inej. To znamená, že odpory, použité namiesto pôvodného potenciometra, nemajú rovnakú hodnotu, alebo odporový trimer nie je nastavený do stredu.
Pravdu povediac, riešenie s odporovým trimrom je vhodnejšie, práve kvôli možnosti nastavenia správnej polohy – správneho okamihu začatia prižhavovanie pri znížení otáčok spaľovacieho motora. Vstupný káblik tohto nášho spínača sa vtedy zapája paralelne k servu, ktoré ovláda karburátor („plyn“) spaľovacieho motora. Zapínanie prižhavovania v tomto prípade neovládame žiadnym „príslušným“ prepínačom na vysielači, ale kniplom plynu (plynovou pákou na vysielači). Ten správny „moment“, kedy sa má prižhavovanie aktivovať, nastavíme Trimrom1.
Samozrejme tranzistory v serve nedokážu spínať prúd potrebný pre správnu činnosť žeraviacej sviečky a tak je nutné pridať výkonnejší tranzistor. Môže to byť tranzistor bipolárny, ale oveľa vhodnejší sa nám javí tranzistor unipolárny. Konkrétne zapojenia môžu byť rôzne.
Zapojenie uvedené na predchádzajúcom obrázku na tento účel využíva tranzistor IRF7805Z, ktorý sa v SOS Electronic dá kúpiť asi za jedno Euro. Na rozdiel od iných sa vyznačuje veľmi nízkou hodnotou napätia UGS, pri ktorej je tranzistor naplno zopnutý (asi 3,5V).
Práve túto vlastnosť je možné využiť v prípade zapojenia, keď je nutné, aby bol jeden vývod žeraviacej sviečky („telo“ sviečky) spojený s „kostrou“ modelu (mínus-pólom napájacej batérie). Takéto riešenie je na nasledujúcej schéme:
V obidvoch zapojeniach je na napájanie žeraviacej sviečky použitý jeden NiCd článok (najlepšie Sanyo 1700SCR), ktorý je samozrejme „vozený“ na palube modelu. Vodiče medzi týmto článkom, žeraviacou sviečkou a spínacím tranzistorom musia byť samozrejme dostatočne prúdovo dimenzované. Nejde ani o to, že by sa snáď prehrievali, ale skôr o to, aby na nich nevznikal nejako významný úbytok napätia, keďže napätie NiCd článku je len 1,2 Voltu.
Toto riešenie prináša aj ďalšiu výhodu, že pri štartovaní spaľovacieho motora nie je nutné pripájať tzv. „žhavítko“. Stačí nastaviť plynovú páku na vysielači, priložiť elektrický štartér a hotovo. Správna frajerina 
.
Náš starší brat Milan (mimochodom tiež modelár) však hovorí, že frajerina to je drina. Preto netreba zabudnúť, že ak motor nebeží, ale je zapnutá palubná elektronika, tak treba dávať páku plynu do takej polohy, kedy prižhavovanie nie je aktivované (napr. do polovice alebo vyššie). Tí, ktorí v tomto prípade nechcú žeravenie ovládať plynovou pákou, môžu na to použiť „príslušný“ prepínač na vysielači.
Najväčší "frajeri" to môžu urobiť aj tak, že si na tento náš spínač prižhavovania/žeravenia vyhradia samostatný kanál. Pomocou mixov si vo vysielači nastavia takú kombináciu, že prižhavovanie bude ovládané pákou plynu, ale zapínanie a vypínanie žeravenia/prižhavovania sa bude navyše ovládať samostatným "príslušným" prepínačom na vysielači.
Ďalšou možnosťou, ako využiť (hoci aj vadnú) elektroniku serva, je diaľkové ovládanie generátora dymu v modeli. Na tento divácky vďačný efekt môžeme použiť nasledujúce zapojenie:
Ak by bol prúd žeraviacou špirálou generátora dymu nad možnosti jedného tranzistora IRF7805, tak je možné zapojiť niekoľko takýchto tranzistorov paralelne. V regulátoroch (ESC) je to bežná prax.
To sa silno podobá prvému zapojeniu na prižhavovanie žeraviacej sviečky v modeli, avšak je použité iné (vyššie) napájacie napätie. Keďže sa dymové efekty dajú realizovať aj v elektro-modeloch, je možné na napájanie žeraviacej špirály generátora dymu použiť aj pohonnú batériu. My sme ako príklad uviedli 3-článkovú LiPol s napätím 11,1V. Ak by žeraviaca špirála vyžadovala nižší prúd (nižšie napätie), je možné tento obmedziť príslušne dimenzovaným rezistorom R2 (môže byť aj zmotaný kus izolovaného drôtu odskúšanej dĺžky).
Možno niektorým napadnú aj iné možnosti, na čo všetko by sa dal spínač, vyrobený z elektroniky serva, použiť. Okrem svetiel, blikačov, prižhavovania a generátora dymu, by to mohli byť rôzne elektro-pneumatické ventily, čerpadielka, navijáky, spínače špeciálnych zariadení, atď. atď.
Súvisiace články:
Spínač (svetiel či niečoho iného) z elektroniky serva – 2.časť
Spínač (svetiel či niečoho iného) z elektroniky serva – 1.časť
Oprava serva - 1.časť - vybehané servo
Oprava serva - 2.časť - spálené servo
180 - stupňové servo: Ako funguje a na čo je?
Aké silné servá dať do modelu?
<Staršie | tento článok | Novšie>
Napísané: 7. 5. 2021, 07:58 | Prečítané: 21625x | Kategórie: Elektronika | Napísal: admin |
Komentáre: 9
odkaz
kde je řízení obecných spotřebičů v RC modelu řešeno výrazně mikrokontrolérem Picaxe (cena 80 Kč, programování přes sériový port).
Funguje to dobře, postavil jsem si podle toho modul pro řízení světýlek na lodním modelu.
Samozřejmě proti recyklaci elektroniky z poškozeného serva je to dražší. Ale pokud člověk nemá zdroj vhodných rozbitých serv, je to asi lepší postavit zcela jinak.
Díky digitálnímu zpracování se snadno dají udělat věci jako blikání, přepínání režimů blikání dlouhým podržením páky vysílačky atd.
- na našej stránke už máme tri články o blikačoch s mikrokontrolérmi (od troch rôznych autorov).
- my sami s mikrokontrolérmi PIC aj PICAXE robíme, cez to všetko sme návod na výrobu blikača s týmito obvodmi nepripravili a ani to nemáme v pláne.
- zo štatistického pohľadu je typický modelár človek skôr preddôchodkového veku (aj ja k nim patrím), ako mladý človek. Percento ľudí tejto kategórie, ktorí robia s mikrokontrolérmi, programujú, alebo sú ochotní s tým začať, je veľmi nízke. Tým pádom by takýto návod vlastne väčšine modelárov nepomohol.
- keby sa aj našli modelári, ktorí by sa do PICAXE pustili od nuly, tak za ako dlho budú schopní stvoriť fungujúci program?
- spájkovačku ale vlastní skoro každý modelár.
- ani cenovo riešenie s mikrokontrolérom nevíťazí. Čiastočne pokazené servo je zadarmo. A keby aj nie, tak úplne nové servo vhodné na účely spínača je za 3USD.
- ani časovo mokrokontrolér nevyhráva (ja bastlím aj programujem, tak viem o čom hovorím). Stvorenie programu chvíľu trvá, aj naprogramovanie niečo trvá a napokon to tak či tak treba celé zapojiť, zospájkovať a pripojiť do modelu. Oproti dvom či piatim letovaným spojom s elektronikou serva je mikrokontrolér superzložitý a práca trvá celú večnosť. A niektorým sa aj tých päť spojov zdá byť veľa (viď komentáre k prvému článku).
- áno, riešenie s mikrokontrolérom dáva neobmedzené možnosti, ale koľkí ich využijú? My sme zástancovia elektroniky a mikrokontrolérov v modelárstve, ale neustále narážame na bariéru konzervativizmu: prijímač, batéria, regulátor - to je pre mnohých modelárov jediná zmysluplná elektronika v modeli.
Aj 1W LEDky sú málo.
3W LEDky sú minimum (4 ks na modeli).
Teraz reagujem na odkaz
Ďakujem, Michal
Otázka: To servo pred tým (ako si odpojil motor) fungovalo?
Ak nie, tak môže byť vadná elektronika.
Ak áno, tak skús namiesto motora zapojiť nejaký odpor - rádovo okolo 10 Ohmov.
Výsledok daj vedieť.
chcem sa opýtať aké dôvody viedli k zaradeniu elektrolytického kondenzátora 220uF medzi hradlo Výkonového FETu a zem v zapojení ovládania prižhavovania? Na RCmanii sa okolo toho strhla diskusia odkaz a väčšina je toho názoru, že ten kond je tam zbytočný a za istých okolností môže byť dokonca aj škodlivý. Tak možno by bola dobrá aj Vaša reakcia do toho vlákna, keďže sa diskutuje o tomto Vašom zapojení
Vlado
Sledujem to, ale neprispievam, pretože na RC mánii nemám účet.
K zaradeniu toho kondenzátora ma viedla skutočnosť, že tak ako Jyrry dokladoval, na výstupe servo-obvodu je signál impulzový. To by viedlo k tomu, že žeravenie sviečky by bolo znížené (možno by to niekedy ani nevadilo). Preto je tam ten RC člen (R1, C2), ktorý má účinok impulzov eliminovať - vyhladiť.
Na druhú stranu, jeho časová konštanta je dostatočne krátka na to, aby sa pri občasnom zapnutí a vypnutí tranzistor nepreťažil.
Na reguláciu intenzity žeravenia sa to zapojenie príliš nehodí, v duchu názvu série článkov: "Spínač (svetiel či niečoho iného) z elektroniky serva ...", teda spínač, nie regulátor.
V tom prípade, keby sa kondenzátor C2 vynechal, by tá regulácia bola asi príliš strmá.
Ak nebudeš mať nič proti tomu, tak ja by som na RCmanii túto Tvoju odpoveď odcitoval.
Ale osobne si myslím, že nejaký malý rezistor tak ako to navrhuje Jirry by tomu pomohol oveľa viac. Lebo Ty ten kondík nabíjaš/vybíjaš zopnutím jednoho z výkonových tranzistorov PNP/NPN, teoreticky skratovým v skutočnosti saturačným, ale aj tak dosť veľkým prúdom. Navyše bipolárny tranzistor v saturácii má ďaleko od ohmického odporu, je to nelineárna rezistencia, takže ani nedokážeš tomu poriadne stanoviť časovú konštantu. Ten sériový odpor nabíjania by pri zmenšení C2 mohol byť aj pomerne veľký, celé by to linearizoval a dalo by sa potom RC konštantu nastaviť tak, aby to fungovalo tak ako to popisuješ. Len by sa to s tou časovou konštantou nesmelo prehnať aby FET neprepínal príliš pomaly a počas toho sa neupiekol.
Najelegentnejšie by to vyriešil nejaký klopný obvod, možno by celkom stačil RS na dvoch tranzistoroch, ktorý by sa nuloval/nastavoval pomocou odpojených, teda odvorených kolektorov dvoch spodných tranzistorov mostíka.
Takže v režime "Prižhavovanie zapnuté" sa kondenzátor C2 rýchlo nabije cez tranzistor T1 a rezistor R1 ho nestihne vybiť, takže MOSFET tranzistor T5 je v zopnutom stave.
V režime "Prižhavovanie vypnuté" sa C2 vybije cez R1 (pomaly, ak je T2 nefunkčný - prerušený) alebo cez tranzistor T2 (rýchlo, ak je T2 funkčný). Čo však na funkcii obvodu nič nemení, tranzistor T5 sa nestihne preťažiť, či už prúdovo alebo výkonovo - teplotne.
Pridaj komentár
- Pre odoslanie správy môžete aj použiť klávesovoú skratku Alt+S. (Podporujú len niektoré prehliadače)
- HTML znaky budú prevedené na entity.
- Vyjadrujte sa tu ako doma, aby sme vedeli ako to u Vás vypadá.
- Odkazy začínajúce http:// budú automaticky prevedené na odkazy , nepoužívajte však v jednom príspevku viac ako 3 - to robia len spam roboti:-)