Управляемый кран (клапан, смеситель), с шаговым двигателем.
В данном примере, схема управляет шаговым двигателем 28BYJ-48-5V, для закрытия открытия крана.
Элементы управления.
Кн-1 – кнопка (или оптрон) подает команду открыть/закрыть (в примере, замкнуто это - закрыть, разомкнуто это - открыть)
Dk-1 датчик «0» положения (кнопка или геркон, в данном примере, это крайнее положения редуктора в котором кран открыт).
Jp-1 перемычка (или кнопка) записи в МК, количества шагов двигателя, для максимального открытия крана.
SVo светодиод зеленый (в данном примере, при замкнутых контактах датчика Dk-1 , включенный светодиод** отображает открытое состояние крана).
SVz - светодиод красный (при нажатой Кн-1 , этот светодиод включается**, при достижении ШД заданного количества шагов, записанных ранее).
Bz-1 буер (вывод МК РА6 пьезо без генератора, продублировано на вывод МК РА2, можно использовать пьезо с генератором).
(** такое состояние светодиода, будет если МК не находится в состоянии программирования количества шагов для ШД).
Работа программы имеет два определенных состояния.
Состояние «ОТКРЫТО» - при разомкнутой кнопке Кн-1, кран будет открыт (датчик Dk-1 замкнут, светодиод SVo включен).
Состояние «ЗАКРЫТО» - при замкнутой кнопке Кн-1, кран будет закрыт (датчик Dk-1 разомкнут, светодиод SVz включен).
Датчик Dk-1 - контроль «0» начального положения, имеет важное значение в этой схеме, без исправного датчика Dk-1 правильная работа схемы невозможна.
Так как при подаче питания (или так называемое- « первое включение устройства в сеть»), независимо в каком положении находится Кн-1, если датчик Dk-1 не замкнут, шаговый двигатель начинает движение к «0» точке, пока не сработает датчик Dk-1 , далее если Кн-1 была изначально в замкнутом положении, то ШД начинает движение на открытие крана до заданного количества шагов, записанных ранее в память МК.
Если при первом включении окажется, что Кн-1 разомкнута, и Dk-1 замкнут, ШД никуда двигаться не будет, так как, в данном примере использования, эти условия совпадают с его запланированным состоянием «ОТКРЫТО».
Если при открытии крана, окажется, что датчик Dk-1 неисправен, включится прерывистый звуковой сигнал, от бузера Bz-1 этой схемы, и дополнительно будет мигание красного светодиода SVz .
В таком случае восстановить работоспособность можно, только устранив неисправность датчика Dk-1 (еще, возможно в этом случае после устранения неисправности, придется заново, пройти процедуру программирования количества шагов в МК).
Программирование в память МК, необходимого количества шагов для ШД, для полного открытия крана.
Состояние кнопок и датчиков схемы, необходимое для такого программирования.
Кн-1 замнут, в это время SVz должен находится в активном состоянии, и Dk-1 в разомкнутом состоянии (при условии, что Dk-1 раннее уже отрегулирован на замыкание в точке «0» «ОТКРЫТО»).
В таком состоянии нужно замкнуть и удерживать Jp-1 , светодиоды SVz и SVо начнут поочередное мигание (+ звуковой сигнал подтверждения начала программирования), шаговый двигатель начнет движение на закрытие крана до включения контактов Dk-1 , достигнув точки «0» и сработки Dk-1 (+ звуковой сигнал подтверждения сработки датчика), ШД автоматически начнет открытие крана, все это время продолжаем удерживать в замкнутом состоянии Jp-1 и наблюдаем, чтобы ШД открыл нам кран на нужное количество шагов, как только будет достигнута эта величина, нужно разомкнуть контакты Jp-1 , и в это же время SVz и SVо прекратят поочередное мигание (+ звуковой сигнал подтверждения удачно выполненного программирования), будет включен только SVz.
Настройка произведена, теперь при управлении кнопкой Кн-1 будет происходить полное открытие и закрытие крана, при этом включенный светодиод SVz будет отображать состояние «ЗАКРЫТО», а включенный SVо «ОТКРЫТО».
При работе ШД на открытие или закрытие, соответствующие светодиоды коротко мигают, пока не будет достигнуто какое либо крайнее положение.
Небольшое видео, применения этой схемы с «железом».
FUSE – bit , на внутренний генератор 8MHz.
Рисунок печатной платы.
В архиве протеус, прошивка и файл печатной платы.
----------------------------------------------------------------------------------
P.S. Управление ШД, версия №2
Отличие версии №1 от версии №2.
Версия №1 поддерживает установку ШД в одно положение, к выводу МК РА6 можно подключать пьезо излучатель с генератором.
Версия №2 поддерживает установку ШД в три различных положения, к выводу МК РА6 подключается дополнительная кнопка управлением положения ШД..
Программирование в память МК, необходимого положения ШД в точку №1, №2, №3.
Состояние кнопок и датчиков схемы, необходимое для такого программирования.
Кн-1 (или Кн-2, или Кн-3)нажата - замкнута, в это время SVz должен находится в активном состоянии, и Dk-1 в разомкнутом состоянии (при условии, что Dk-1 раннее уже отрегулирован на замыкание в точке «0» «ОТКРЫТО»).
В таком состоянии нужно замкнуть и удерживать Jp-1 (кнопки Кн-1 (или Кн-2, или Кн-3) не отпускаем ), светодиоды SVz и SVо начнут поочередное мигание (+ звуковой сигнал подтверждения начала программирования), шаговый двигатель начнет движение в току «0» до включения контактов Dk-1 , достигнув точки «0» и сработки Dk-1 (+ звуковой сигнал подтверждения сработки датчика), ШД автоматически начнет движение к нужной нам точке, все это время продолжаем удерживать в замкнутом состоянии Jp-1 с кнопкой положения и наблюдаем, чтобы ШД установился на нужное количество шагов, как только будет достигнуто нужное положение, нужно разомкнуть контакты Jp-1 (или отпустить Кн-.. положения), и в это же время SVz и SVо прекратят поочередное мигание (+ звуковой сигнал подтверждения удачно выполненного программирования), будет включен только SVz.
Настройка произведена, теперь при управлении кнопкой Кн-1 (или Кн-2, или Кн-3) будет происходить установка ротора ШД в запрограммированное положение.