ছোট এইচ-ব্রিজ ড্রাইভার - মূল: 6 ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:56

হ্যালো এবং অন্য নির্দেশিকাতে আবার স্বাগতম! আগেরটিতে, আমি আপনাকে দেখিয়েছি কিভাবে আমি পাইথন স্ক্রিপ্ট ব্যবহার করে কিক্যাডে কয়েল তৈরি করেছি। তারপরে আমি কয়েলের কয়েকটি বৈচিত্র তৈরি এবং পরীক্ষা করে দেখেছি কোনটি সেরা কাজ করে। আমার লক্ষ্য হল মেকানিক্যাল 7-সেগমেন্ট ডিসপ্লের বিশাল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটগুলিকে পিসিবি কয়েল দিয়ে প্রতিস্থাপন করা।

এই নির্দেশনায়, আমি একটি এইচ-সেতুর মূল বিষয়গুলি আবরণ করব এবং সেগমেন্টগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে আমি কীভাবে এটি ব্যবহার করব তা দেখাব। অবশেষে, আমি বাজারে উপলব্ধ ছোট প্যাকেজের মধ্যে কয়েকটি এইচ-ব্রিজের সাথে আপনাকে পরিচয় করিয়ে দেব।

চল শুরু করি

ধাপ 1: পরিকল্পনা

মূল নির্মাণে আমি এমনভাবে ব্যবস্থা করেছিলাম যে যখন কুণ্ডলী শক্তি পায়, এটি সেগমেন্টের সাথে চুম্বকের বিরোধিতা বা ধাক্কা দেয়। কিন্তু যখন কয়েলটি ডি-এনার্জাইজড হয়, তখন চুম্বকটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের মূল দিকে আকৃষ্ট হয় এবং এইভাবে সেগমেন্টটি তার আসল অবস্থানে ফিরে আসে। স্পষ্টতই, এটি কাজ করবে না কারণ পিসিবি কয়েলে কোন কোর নেই। আমি আসলে কোর জন্য মাঝখানে একটি গর্ত সঙ্গে একটি কুণ্ডলী ছিল কিন্তু এটি কাজ করে নি।

কোর ছাড়া, সেগমেন্টটি তার নতুন অবস্থানে থাকবে যদিও কয়েলটি ডি-এনার্জাইজড। সেগমেন্টটিকে তার আসল অবস্থানে ফিরিয়ে আনতে, কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে স্রোতকে উল্টাতে হবে যা পালাক্রমে খুঁটি উল্টে দেবে এবং এই সময় চুম্বককে আকর্ষণ করবে।

ধাপ 2: এইচ-ব্রিজের মূল বিষয়

বর্তমানের বিপরীত পরিবর্তনটি একটি সার্কিট ব্যবহার করে অর্জন করা হয় যার মধ্যে 4 টি সুইচ থাকে যা বড় অক্ষরের আকারে সাজানো হয় এবং তাই নামটি এইচ-ব্রিজ। এটি একটি ডিসি মোটরের ঘূর্ণনের দিক বিপরীত করতে সাধারণত ব্যবহৃত হয়।

একটি সাধারণ এইচ-ব্রিজের ব্যবস্থা ১ ম ছবিতে দেখানো হয়েছে। লোড/মোটর (অথবা আমাদের ক্ষেত্রে PCB কুণ্ডলী) দুটি পায়ের মাঝে দেখানো হয়েছে।

যদি সুইচ S1 এবং S4 বন্ধ থাকে, বর্তমান ছবিটি 3rd য় ছবিতে দেখা যায়, এবং যখন S2 এবং S3 সুইচ বন্ধ থাকে, তখন the র্থ ছবিতে দেখানো বিপরীত দিকে স্রোত প্রবাহিত হয়।

সাবধানতা অবলম্বন করতে হবে যে S1 এবং S3 বা S2 এবং S4 সুইচগুলি দেখানো হয় না। এটি করলে বিদ্যুৎ সরবরাহ সংক্ষিপ্ত হবে এবং সুইচগুলির ক্ষতি হতে পারে।

আমি সুইচ হিসাবে 4 টি পুশ বোতাম এবং লোড হিসাবে একটি মোটর ব্যবহার করে একটি রুটিবোর্ডে এই সঠিক সার্কিটটি তৈরি করেছি। ঘূর্ণনের দিক উল্টানো নিশ্চিত করে যে বর্তমানের দিকটিও বিপরীত হয়েছে। দারুণ!

কিন্তু আমি সেখানে বসে ম্যানুয়ালি বোতাম টিপতে চাই না। আমি চাই মাইক্রোকন্ট্রোলার আমার জন্য কাজটি করুক। কার্যত এই সার্কিটটি তৈরি করতে, আমরা সুইচ হিসাবে MOSFETs ব্যবহার করতে পারি।

ধাপ 3: ছোট এইচ-ব্রিজ

প্রতিটি সেগমেন্টের জন্য 4 টি MOSFET প্রয়োজন হবে। আপনি সম্ভবত কল্পনা করতে পারেন যে, নিয়ন্ত্রণ সার্কিটটি 7 টি সেগমেন্টের সাথে বেশ কিছু প্রশংসনীয় উপাদান সহ প্রতিটি MOSFET এর গেট চালানোর জন্য বেশ বিশাল হয়ে উঠবে যা শেষ পর্যন্ত ডিসপ্লেকে ছোট করার আমার লক্ষ্যকে পরাজিত করে।

আমি এসএমডি উপাদানগুলি ব্যবহার করতে পারি কিন্তু এটি এখনও বড় এবং জটিল হবে। ডেডিকেটেড আইসি থাকলে অনেক সহজ হতো। PAM8016 কে হাই বলুন, 1.5 x 1.5 মিমি ছোট প্যাকেজে পূর্বে উল্লিখিত সমস্ত উপাদান সহ একটি আইসি!

ডেটশীটে এর কার্যকরী ব্লক ডায়াগ্রামটি দেখে আমরা এইচ-ব্রিজ, গেট ড্রাইভার সহ শর্ট সার্কিট সুরক্ষা এবং তাপ বন্ধ দেখতে পারি। চিপে মাত্র দুটি ইনপুট প্রদান করে কুণ্ডলীর মাধ্যমে কারেন্টের দিক নিয়ন্ত্রণ করা যায়। মিষ্টি!

কিন্তু একটা সমস্যা আছে। এই ছোট্ট চিপটি বিক্রি করা এমন একজন ব্যক্তির জন্য দু nightস্বপ্ন হবে যার রিফ্লো সোল্ডারিংয়ের একমাত্র অভিজ্ঞতা হল কয়েকটি এলইডি এবং প্রতিরোধক। সেটাও লোহা ব্যবহার করে! কিন্তু আমি যেভাবেই হোক এটিকে শট দেওয়ার সিদ্ধান্ত নিয়েছি।

একটি বিকল্প হিসাবে, আমি DRV8837 খুঁজে পেয়েছি, যা একই কাজ করে কিন্তু একটু বড়। যখন আমি LCSC- এ আরও সহজ-সোল্ডার বিকল্পের সন্ধান চালিয়ে যাচ্ছিলাম, তখন আমি FM116B জুড়ে এসেছিলাম যা আবার একই জিনিস কিন্তু কম বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং একটি SOT23 প্যাকেজে যা এমনকি হাতে বিক্রি করা যায়। দুর্ভাগ্যক্রমে, পরে আমি আবিষ্কার করেছি যে শিপিং সমস্যার কারণে আমি এটি অর্ডার করতে পারিনি।

ধাপ 4: ব্রেকআউট বোর্ড তৈরি করা

চূড়ান্ত পিসিবিতে আইসি বাস্তবায়নের আগে, আমি প্রথমে পরীক্ষা করতে চেয়েছিলাম যে আমি ইচ্ছেমতো বিভাগগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম কিনা। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, আইসিগুলি রুটিবোর্ড বান্ধব নয় এবং আমার সোল্ডারিং দক্ষতা তামার তারের সাথে সরাসরি ঝালাই করা ভাল নয়। এজন্যই আমি সিদ্ধান্ত নিলাম একটি ব্রেকআউট বোর্ড বানাবো কারণ সেগুলো বাজারে সহজলভ্য নয়। একটি ব্রেকআউট বোর্ড আইসি -র পিনগুলিকে একটি প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ডে "ব্রেক আউট" করে যার নিজস্ব পিন থাকে যা একটি সোল্ডারলেস ব্রেডবোর্ডের জন্য পুরোপুরি ফাঁকা থাকে, যা আপনাকে আইসি ব্যবহার করতে সহজ অ্যাক্সেস দেয়।

ডেটশীটের দিকে তাকালে কোন পিনগুলি ভেঙে ফেলা উচিত তা নির্ধারণ করতে সহায়তা করে। উদাহরণস্বরূপ, DRV8837 এর ক্ষেত্রে:

• আইসি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য দুটি পিন আছে, একটি লোড/মোটর (ভিএম) এবং আরেকটি লজিক (ভিসিসি)। যেহেতু আমি উভয়ের জন্য 5V ব্যবহার করব, তাই আমি দুটি পিন একসাথে সংযুক্ত করব।
• পরবর্তী nSleep পিন। এটি একটি অ্যাক্টিভ লো পিন অর্থাৎ GND এর সাথে সংযুক্ত করলে আইসি স্লিপ মোডে থাকবে। আমি চাই আইসি সব সময় সক্রিয় থাকে এবং তাই আমি এটিকে স্থায়ীভাবে 5V এর সাথে সংযুক্ত করব।
• ইনপুটগুলির অভ্যন্তরীণ টান-ডাউন প্রতিরোধক রয়েছে। তাই বোর্ডে যারা আছে তাদের প্রদান করার কোন প্রয়োজন নেই।
• ডেটশীটে পিন ভিএম এবং ভিসিসিতে 0.1uF বাইপাস ক্যাপাসিটর লাগাতে বলা হয়েছে।

উপরোক্ত বিষয়গুলিকে মাথায় রেখে, আমি কিক্যাডে আইসি -র জন্য একটি ব্রেকআউট বোর্ড ডিজাইন করেছি এবং পিসিবি এবং স্টেনসিল তৈরির জন্য গারবার ফাইলগুলি জেএলসিপিসিবি -তে পাঠিয়েছি। Gerber ফাইল ডাউনলোড করতে এখানে ক্লিক করুন।

ধাপ 5: একটি বিভাগ নিয়ন্ত্রণ

একবার আমি JLCPCB থেকে আমার PCBs এবং স্টেনসিল পেয়েছি, আমি বোর্ড একত্রিত করেছি। এটি আমার প্রথমবারের মতো একটি স্টেনসিল এবং সোল্ডারিং ক্ষুদ্র আইসি ব্যবহার করে। আঙ্গুলগুলি অতিক্রম করেছে! সোল্ডার পেস্ট রিফ্লো করার জন্য আমি হটপ্লেট হিসাবে কাপড়ের লোহা ব্যবহার করেছি।

কিন্তু আমি যতই চেষ্টা করি না কেন PAM8016 এর অধীনে সবসময় একটি ঝাল সেতু ছিল। সৌভাগ্যবশত, DRV8837 প্রথম চেষ্টায় সফল হয়েছিল!

পরবর্তীতে আমি সেগমেন্ট নিয়ন্ত্রণ করতে পারছি কিনা তা পরীক্ষা করা। DRV8837 এর ডেটশীট অনুযায়ী, আমাকে IN1 এবং IN2 পিনগুলিতে উচ্চ বা নিম্ন প্রদান করতে হবে। যখন IN1 = 1 এবং IN2 = 0, একদিকে কারেন্ট প্রবাহিত হয় এবং যখন IN1 = 0 এবং IN2 = 1, তখন কারেন্ট বিপরীত দিকে প্রবাহিত হয়। এটা কাজ করে!

উপরের সেটআপের জন্য একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার থেকে দুটি ইনপুট এবং সম্পূর্ণ প্রদর্শনের জন্য 14 টি ইনপুট প্রয়োজন। যেহেতু দুটি ইনপুট সর্বদা একে অপরের পরিপূরক অর্থাৎ যদি IN1 উচ্চ হয় তাহলে IN2 হল নিম্ন এবং বিপরীতভাবে, দুটি পৃথক ইনপুট দেওয়ার পরিবর্তে, আমরা সরাসরি একটি ইনপুটকে একটি সংকেত (1 বা 0) পাঠাতে পারি যখন অন্য ইনপুট দেওয়া হয় একটি নট গেটের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পর যা এটি উল্টে দেয়। এইভাবে, আমরা একটি সাধারণ 7 সেগমেন্ট ডিসপ্লের মতো শুধুমাত্র একটি ইনপুট ব্যবহার করে সেগমেন্ট/কয়েল নিয়ন্ত্রণ করতে পারি। এবং এটি প্রত্যাশিত হিসাবে কাজ করেছে!

ধাপ 6: এরপর কি?

আপাতত তাই! পরবর্তী এবং চূড়ান্ত ধাপ হবে 7 টি কয়েল এবং এইচ-ব্রিজ ড্রাইভার (DRV8837) একক PCB- এ একত্রিত করা। তাই এর জন্য সাথে থাকুন! আমাকে নীচের মন্তব্যগুলিতে আপনার চিন্তা এবং পরামর্শ জানাতে দিন।

শেষ পর্যন্ত লেগে থাকার জন্য ধন্যবাদ। আমি আশা করি আপনারা সবাই এই প্রকল্পটি পছন্দ করবেন এবং আজ নতুন কিছু শিখেছেন। এরকম আরও প্রকল্পের জন্য আমার ইউটিউব চ্যানেলটি সাবস্ক্রাইব করুন।