学习项目:DIY Cubli

不久前,我看到了一个有趣的视频。 这是一个可以平衡其边缘的立方体。 我认为这很酷。 它是由旋转的车轮驱动的,可以通过快速停止车轮来“跳跃”。

早在2017年9月/ 8月,我在该大学的电子俱乐部遇到了一大堆硬盘驱动器。 我以为“嘿,也许您不必成为研究人员就可以使用非常先进的材料来制造其中之一”,然后就开始拆卸硬盘驱动器以获取发动机。 事实证明,这是他们用于Cubli的那种引擎。

我对引擎一无所知,对电子学的了解有限,不知道什么是非线性控制器,也不知道如何建立倒立摆。

这篇文章是我的旅程。 我将写出所有我不知道的东西,写出我如何无法解决这些问题,但是当成功时,我也会写东西,然后继续解释它是如何工作的。 因此,让我们开始吧。

需要回答什么问题?

  • 如何控制硬盘的速度?
  • 硬盘驱动器的磁盘重量是否足够重且分布是否良好?
  • 我如何理解有关该主题的研究论文的内容?
  • 框架应使用什么材料?
  • 我怎样才能为这个项目腾出时间?
  • 如何将所有电子设备安装在立方体中?
  • 如何构建可与常规硬盘驱动器光盘配合使用的中断系统?
  • 我可以从同一微控制器控制所有HDD吗?

如何控制硬盘?

事实证明,很多人都做了很多类似的事情。 该引擎称为BLDC引擎。 它代表直流无刷引擎。 显然,它没有接触部件,因此速度更快,并且不会磨损太多。

问题在于它是直流引擎。 而且,引擎需要某种控制电路来提供交流输入(这有点使它成为交流引擎,但是有知识的人可能会杀了我这么说)。

这类电动机在RC汽车中很常见,也许也类似。 这意味着有可用的硬件来控制电动机。 我不想使用可用的解决方案有两个原因:

  • 黑匣子-我不了解它的实际工作原理
  • 我需要3。它们很大,而且有质量限制。
  • 他们花钱。 我很便宜。
  • 稍微削弱了DIY的目的。

解决方案

我将要构建一个电子速度控制器(ESC)。 经过一番谷歌搜索后,我遇到了一篇博客文章。

http://theamateurprogrammer.blogspot.se/2014/02/revitalizing-old-hard-drive-motors.html

这似乎是合法的。 现在,我将尝试为其中一个硬盘驱动器引擎构建电路。

问题:什么是122 TIP达林顿MOSFET晶体管?

如果我有一个,这本来会很简单的。 即插即用。 但是我并不是说我必须用其他晶体管代替它。 我对它们一无所知,有两种可能的结果:

  • 晶体管的选择并不重要。 只是电压极限的差异,我什至无法接近。
  • 我搞砸了电路和我的Arduino

在这里,我们再次提出更多问题:

  • 什么是达林顿晶体管?
  • 什么是MOSFET?
  • 什么是双极晶体管? (刚遇到这个词,它可能很有用)

我发现这篇文章是为业余爱好者撰写的。 我认为我没有烧断晶体管的危险,但是我需要一个在5V(Arduino输出电压)下激活的晶体管。

我阅读了IRF730晶体管的数据表,似乎在限制范围内。 在控制器电路中进行设置之前,我只需要为晶体管设置测试电路并尝试一些不同的电压即可。

2018-04-01

好吧,在尝试使IRF730像一个简单的开关一样工作之后,似乎我实际上正在寻找的关键字是“ Darlington”。 MOSFET似乎有很多实际用途,并且有点像电容器。 我在YouTube上观看了有关如何检查一个视频是否正常的视频,似乎对于不同的电压电平,“关闭/打开”功能似乎不是问题。

我先前的假设是晶体管的选择无关紧要,这是错误的。

另一种晶体管BJT基于电流。 如果将某个电流阈值传递到晶体管的基极,则会从集电极流向发射极。 这就是为什么我认为达林顿晶体管很重要的原因(指南中提到的型号为TIP122)。 达林顿晶体管基本上是一对BJT,即以某种方式连接的两个BJT。 我尚不确定它的应用,但我认为它与大电流放大有关。

https://www.electronics-tutorials.ws/transistor/darlington-transistor.html

可悲的是,我确定在车间附近发现了一个TIP120晶体管。 那是非常类似于TIP122。

我可能没有在该项目中前进,尝试使用不同的晶体管,但这非常有价值。 我可能只订购几个TIP122即可使控制电路正常工作。