BEAM-РОБОТ
Робототехника для начинающих

Объединение элементов НЕ в буфер

Электромотор является более мощной нагрузкой, чем светодиод, и для управления им может быть недостаточно усилителя из одного инвертора, как в предыдущей схеме.

Сигнал, который мы получаем на выходе элемента НЕ, сильно зависит от силы сигнала на входе. Для увеличения выходного сигнала элементы НЕ можно объединить.
Буфер из элементов НЕ
Соединив инверторы последовательно мы получим две последовательных операции НЕ над сигналом, которые исключат друг друга. В результате у нас получится составной элемент, который называют повторителем или буферным элементом и на схемах обозначают треугольником. Такой элемент служит для увеличения нагрузочной способности сигнала и представляет собой просто усилительный каскад.

Обозначение буфера на схемах
Логика работы буфера очень проста. При подаче на вход буфера логического состояния такое же состояние появляется и на выходе буфера. Если на вход подать сигнал высокого уровня, на выходе тоже будет высокий уровень, а при подаче на вход низкого уровня и на выходе будет низкий уровень.
Таблица истинности для буфера

ВХОД ВЫХОД
0 0
1 1


Выходы элементов у микросхемы ULN2003A имеют открытый коллектор и при последовательном подключении требуют применения нагрузочных резисторов. Нагрузочный резистор необходим, чтобы не возникал так называемый висящий вывод. Сопротивление нагрузочного резистора может быть 1 КОм.
Соединение элементов в буфер с нагрузочным резистором


Для еще большего увеличения мощности нашего буфера, выходной элемент можно удвоить так, как показано на следующей схеме.
Увеличение мощности буфера с помощью удвоения конечного элемента

Фототранзистор - усилитель - мотор

Имея мощный усилительный элемент, построенный из элементов микросхемы ULN2003A, соберем схему, в которой свет будет включать электромотор.


Схема включения мотора светом


Принцип работы схемы очень прост. Когда на фототранзистор будет падать свет, на входе первого элемента НЕ появится низкий уровень (логический "0"). Пройдя через буфер, собранный из трех элементов НЕ, и увеличившись по току логический "0" попадет на один из выводов электромотора, который своим вторым выводом подключен к положительному полюсу источника питания (высокий уровень). В результате через мотор потечет электрический ток и он начнет вращаться.


Работа схемы при освещении фототранзистора


Работа схемы при неосвещенном фототранзисторе


Полный вид схемы с подключением микросхемы будет выглядеть следующим образом.


Принципиальная схема включения мотора светом


Обратите внимание, что места соединения проводников обозначаются жирной точкой. Пересекающиеся проводники не выделенные жирной точкой не имеют соединения.


Соединение проводников

Условное обозначение соединения проводов
Место контакта проводников обозначается жирной точкой
Условное обозначение соединения пересекающихся проводников
Соединение пересекающихся проводников
Условное обозначение пересекающихся проводников без соединения
Пересекающиеся проводники без соединения


Вид схемы, собранной на макетной плате, будет выглядеть следующим образом:

Монтажная схема управления мотором при помощи света



Предыдущий шаг
К содержанию
Следующий шаг