TI-S2

Jouw naam:
Naam van jouw teamgenoot:

Practicum Servo Controller

Servo Aansturing

Servos zijn motoren waarvan je de as op een bepaalde vaste hoek kunt instellen. Een servo heeft 3 pinnen: een ground pin, een voedingspin, en een stuuringangs-pin. De servo wordt aangestuurd door op zijn stuuringangs-pin een PWM (pulse width modulated) signaal van een vaste frequentie zet zetten. De breedte van de puls wordt gebruikt om de hoek van de servo in te stellen:

Het circuit in dit practicum is multi-functioneel: het kan als servo-controller gebruikt worden, maar ook als “gewone” multi-purpose pwm controller met een groot instelbaar pulsbreedte modulatie bereik. Eenhandig circuitje om in de kast te hebben liggen.

Voorbereiding

Zorg voordat je aan dit practicum begint, dat je:

1. de bijbehorende theorie (reader en sheets t.a.v. bouwtechnieken, solderen, comparator, transistor, diode, weerstand en condensator) goed hebt doorgenomen

2. de benodigde materialen en gereedschappen voor alle opdrachten gereed hebt

Benodigdheden

Voor deze practica heb je (als team) nodig:

• Een breadboard
• Een multimeter
• Wat geisoleerd, stug draad (geschikt om in breadboard te prikken)
• Wat breadboard wires
• Een striptang
• Een spanningsbron van rond de 5V.
  Mogelijkheden: een adapter van 5V, een USB-adapter, een arduino-nano, een 4,5V batterij.
• Nog wat meer electronica-onderdelen – zie de “Benodigd” kopjes onder elke opdracht.

Als je van een van deze dingen niet weet wat het is, google er dan even op.

Wat wordt er van je verwacht?

• Voor de opdrachten uit samen met een andere student.
• Het is niet erg als je in overleg met andere teams een antwoord uitvogelt.
  Zorg er wel voor dat je het 100% begrijpt, anders schiet je jezelf in je voet.
• Maak een copie van dit document, en voeg daarin je antwoorden toe. Als je iets moet invullen, wordt dat aangekondigd met vetgedrukte letters.
• Vermeld bij het inleveren helemaal bovenaan zowel je eigen naam als die van je teamgenoot.

Servo Controller

Benodigd

• Een breadboard
• Een multimeter
• Alle electronische onderdelen in het onderstaande schema;
• Een ne555
• Een capaciteit van 47nF
• Een capaciteit van 470uF
• Een 5V voeding. Bijvoorbeeld een arduino.
• Een 470 ohm weerstand
• Een 50 Kpotmeter
• Een 500K potmeter

Opdracht

1. Bovenstaand schema is gebaseerd op een NE555 timer.

2. In zijn datasheet vind je het bijbehorende “Simplified Schematic”:

De driehoekjes aan de linkerkant zijn comparators Comp1 en Comp2. Hun ingangen met circeltje zijn hun negatieve ingangen. Het driehoekje aan de rechterkant met circeltje ervoor symboliseert een inverter Inv1 met relatief sterke (eentje die wat meer stroom kan leveren) spanningsuitgang. De overige circeltjes (bij de Resettable SR-flipflop SR1) symboliseren inverters.

1. Door je voor te stellen dat het onderste van bovenstaande diagrammen de invulling vormt van het NE555 blok in het bovenste van bovenstaande twee diagrammen krijg je een totaaloverzicht van de schakeling.

   Werkings-modus 1:
   Potentiometer P2 is zodanig ingesteld dat ze een kortsluiting vormt tussen de knooppunten met spanningen VD1 en Vmid.

   **Leg uit hoe de schakeling werkt. Benoem daarbij de rol van elk van de componenten R1, R2, R3, R4, P1, P2, D1, D2, Comp1, Comp2, SR1, T1, Inv1, C1 en C2.

   • en – beschrijf wat er in dat geval zal gebeuren als je P1 van helemaal links naar helemaal rechts draait. Leg uit waarom!**

   Als dit nog wat lastig voor je is om te doorgronden, discussieer er dan over met andere studenten of stel het beantwoorden van deze vraag uit tot na de metingen met de oscilloscope/picoscope.

2. Werkings-modus 2:
   Potentiometer P1 is zodanig ingesteld dat zijn slider (onderste pootje met pijltje, het knooppunt met Vc) contact maakt met zijn linker pootje (het knooppunt met Vmid).
   Wat zal er in dat geval gebeuren als je P2 van helemaal links naar helmaal rechts draait?
   Leg uit waarom!
   Als dit nog wat lastig voor je is om te doorgronden, discussieer er dan over met andere studenten of stel het beantwoorden van deze vraag uit tot na de metingen met de oscilloscope/picoscope.

3. Welke frequentie schat je dat het uitgangssignaal zal hebben? Geef een gefundeerde schatting!

4. Bouw de schakeling op je breadboard.
   Voeg hieronder een screenshot toe van een periode van het uitgangssignaal onder de conditie dat het systeem in Werkings-modus 1 staat, en P1 in het midden staat ingesteld.

   Welke frequentie heeft het uitgangssignaal?

5. Demonstreer aan de docent de goede werking van de schakeling.

This site is open source. Improve this page.