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项目

用SIRC发射器和接收器控制步进电机

2017年2月22日通过查尔斯·r·汉普顿

检测、解码和显示红外(红外)信号数据是很有趣的,但使用这些信号来控制更有趣…有时有用。请继续阅读,了解如何做到这一点。

在本课题的第二部分,我们将使用第一部分的红外信号数据解码来控制步进电机。

回顾和展望

第一部分本课题介绍了红外(infrared)信号的一般原理,特别介绍了SIRC (Sony infrared Remote Code)。提出了一种接收电路,利用A来检测、解码和显示SIRC信号中包含的信息PICAXE单片机。

项目的第二部分将建立在这个基础上,通过重新访问28BYJ-48单极步进电机,介绍在a之前的文章。此外,我们还将介绍一种红外发射电路,该电路易于与家用接收机和ULN2003A一起构建和使用,并允许我们远程启动、停止和控制步进电机的旋转方向。适当的代码将包括在SIRC发射机和接收机。

接收机的硬件

在第一部分中,向您展示了如何在无焊点的面包板上构建SIRC接收器,并建议您尽可能接近地复制所呈现的布局。如果你将这个电路与下面的电路进行比较,你会看到只有几个部分被添加。

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与第一部分的最后一个电路相比,只有两个新的电子部件(U3和C2),一个新的连接器(EXM1),和六根新的导线:黑色、白色、蓝色、黄色、绿色和红色各一根。黑色线连接公共地到U3,红色线带+5V到U3和步进电机,白色、蓝色、黄色和绿色线连接从U1到U3的控制信号。另外,28BYJ-48步进电机已连接。一根五线电缆连接输出的U3(通过EXM1)到步进电机。

在上面的照片中,注意U1的第1条腿(PICAXE 08M2)位于面包板照片的左下方,U3的第1条腿(ULN2003A)位于右上方;这种安排使连接两个集成电路容易得多。U1和U3的腿1在照片中是通过芯片主体上的一个白点或斑点来识别的。

你们可能还记得这篇文章该28BYJ-48步进电机经常与自己的驱动板,如上图所示。虽然这在一些应用中是有帮助的,电机也可以没有驱动板。将驱动板连接到无焊料面包板,然后连接到电机产生一个笨拙的机械安排。此外,驱动板上的四个发光二极管和电阻是有限的有用性。

在这种情况下,更容易放弃驱动板;只需将ULN2003A直接插入无焊电路板,并通过EXM1连接电机。首先将电机电缆插入EXM1连接器,然后将EXM1连接器插入无焊锡面包板。注意,EXM1可以很好地与电路板进行电气连接,但是很容易被移动。

零件清单

除了列出的接收器组件第一部分在这个项目中,您将需要这些在下表中。

Ref一部分。 描述 项目编号
U3 集成电路,达林顿双,7路,ULN2003A Digi-Key * 497 - 2344 - 5 nd
C2 电容,陶瓷,0.1µF, 50V Digi-Key 399 - 9797
EXM1 连接器,PCB安装,5针,顶部入口 Digi-Key 455 - 2270
N/A 电机,步进,28BNY-48, 5V 在线 N/A
ULN2003A也可以从28BYJ-48驱动板上回收。

接收机的软件

可以使用本节底部的按钮下载SIRC接收器的下列程序代码。

注意,代码由一个设置部分(第9-13行)、一个主例程(第14-24行)和两个goto选项组成。主程序导致了pinC。3寻找一个SIRC代码,并将它接收到的代码存储在字节寄存器b4中。然后,根据接收到的代码是“51”还是“52”,代码分支到两个位置之一。

第一个goto选项(第25行到第42行)顺时针旋转步进电机(从电机的轴侧看)。第二个goto选项(第43行到第60行)逆时针旋转电机。存储在字节寄存器b4中的数字决定选择哪个选项:“51”产生顺时针旋转,“52”产生逆时针旋转。在任何一种情况下,电机以半步转动,这比全步转动更平稳。

PA-08M2_SIRC_Panning_Controller_2a_ (Half_Step) . zip

发射机硬件

在操作中,SW1被按下带来pinC。1的08M2较低。µC中的软件使一个预先编程的SIRC“52”从pinC输出。2,根据适当的SIRC模式闪烁led 1和2。LED1发射940nm红外信号,LED2从视觉上向用户确认发射机处于活动状态。SW2与pinC的工作方式相同。但发送SIRC“51”信号。

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零件清单

变送器的部件如下表所示。此外,您还需要配套的焊丝、焊料、一种规范良好的焊料5伏直流电源和一根PICAXE编程电缆。

Ref一部分。 描述 项目编号
j - 1 杰克,3.5毫米,3-Conductor Digi-Key cp1 - 3533
R1 电阻,¼W, 22k ω Digi-Key 22 kqbk-nd
R2, R3 电阻,¼W, 10k ω Digi-Key 10 kqbk-nd
R4 电阻,¼W, 510 ω Digi-Key 510年qbk-nd
R5 电阻,¼W, 33 ω Digi-Key 33 qbk-nd
R6 电阻,¼W, 470 ω Digi-Key 470年qbk-nd
第一季度 晶体管,NPN, 2N3904, TO92 Digi-Key 2 n3904fs-nd
U1 单片机,PICAXE 08年平方米 PHAnderson.com PICAXE 08年m2 +
LED1 发光二极管,红外,940nm, T1 3/4, LTE-5228A Digi-Key 160 - 1062
LED2 发光二极管,蓝色,T1 Digi-Key MV5B640EL-ND
N/A 面包板,无焊点,400个触点 Digi-Key 377 - 2094
SW1, SW2 开关,触觉,瞬间,常开,SPST,按钮,2针 在线* N/A
*所有部件均可从多种供应商获得,可能SW1和SW2除外,这可能需要通过在线搜索找到。这些是普通的可触摸的、瞬间的、常开的SPST按钮开关,但底部只有两个针。因为引脚在0.2英寸的中心,它们在无焊电路板上工作得很好。见下图。

器软件

以下程序代码是SIRC发射机,可以通过使用本节底部的按钮下载。

代码非常简单。当按钮开关连接到pinC。按下1,pinC。1is pulled low which causes an SIRC code for "52" to be output from pinC.2 three times. Likewise, when the pushbutton switch connected to pinC.4 is pushed, pinC.4 is pulled low which causes an SIRC code for "51" to be output from pinC.2 three times. In both cases, a 22-millisecond pause is inserted after the code is sent, which allows each transmission to approximate the 45-millisecond defined length of all SIRC codes. Note that line 12 of the code enables pull-up resistors inside the PICAXE IC for pins C.1 and C.4, thus eliminating the need for external pull-up resistors on those pins.

PA-08M2_SIRC_Transmitter.zip

传送和接收

视频演示了从发射机向接收机发送SIRC代码是多么容易。只需打开两个电路,按下发送器上的SW1或SW2。此时,发射器上的蓝色LED就会闪烁,表明数据正在通过红外LED发送。同时,接收器上的蓝色LED也会闪烁,表示U2正在接收数据。另外,与接收器相连的步进电机应开始转动;SW2为顺时针旋转,SW1为逆时针旋转。只要按下任何一个开关,led就会继续闪烁,电机也会转动。

在视频演示中,发射机离接收器只有几英寸远。然而,实际的操作范围应该大得多。在室内,只要有清晰的视线,且红外发光二极管的圆顶顶直接对着红外接收器,距离应在20码(18.3米)以上。户外活动范围根据环境条件可能会少一些。

下一个?

本课题阐述了红外通信的基本原理,并介绍了索尼红外遥控代码的一些细节。它显示了步进电机如何可以用来转向不同的方向取决于两个SIRC代码的哪一个是接收。

富有想象力的读者可以寻求更多的信息如何更复杂的红外远程系统工作,以及如何其他步进电机可以被使用。它们可以可视化地应用于其他电气和机电设备的红外遥控。很有希望,他们可以设计出以前从未想到的红外信号的用途,也许还可以建立和实现包含这一功能的系统。

你是一个富有想象力的读者吗?

自己尝试一下这个项目吧!BOM。