라인 레이저 제어 모터 정렬 회로

이 포스트는 라인 레이저 레벨 장치에서 생성 된 정밀 수평 레이저 라인에 응답하여 작동하는 간단한 라인 레이저 제어 모터 드라이버 회로를 설명하고, 연결된 도구의 정렬 또는 작업 작업을 극도로 완벽하고 정확하게 조정합니다.

라인 레이저 란?

라인 레이저 장비는 목수 오래된 수준기 정렬 장치의 고정밀 전자 대체품입니다.

라인 레이저 장치는 실제로 360도를 생성 할 수있는 고급 레이저 방출 장비입니다. ° 고정밀 조명 수평 레이저 라인은 모든 산업 또는 건설 엔지니어링 작업에 대한 보정 참조를 제공하여 작업의 최종 결과가 약간의 오류없이 완벽하게 일직선이고 정렬되도록합니다.

회로는이 블로그의 열성적인 독자 중 한 명인 Mr. Rafal이 요청했습니다.

라인 레이저 제어 모터의 작업 절차에 대한 자세한 논의는 다음 단락에서 배울 수 있습니다.

디자인 목표

씨. Rafal : 저는 이것에 아주 익숙합니다. 지난 몇 주 동안 몇 가지 조사를했지만 정확히 필요한 것을 찾지 못했습니다.

도움을 주시면 감사하겠습니다. 내 아이디어 사진을 첨부합니다. 레이저 레벨로 두 개의 12V DC 모터를 제어하고 싶습니다.

라인 레이저 레벨은 수신기에 신호를 보냅니다.

이 신호는 12V DC 모터의 방향을 제어해야합니다. 모터는 나사산 막대를 앞뒤로 회전시켜 공구 높이를 조정합니다.

내가 발견 한 바에 따르면, 여러 개의 포토 다이오드가 병렬로 연결되어 하나는 0 레벨 이상의 레이저를 감지하고 다른 하나는 그 레벨보다 낮은 레벨을 감지합니다. 널 레벨은 시스템이 깨어나지 않도록 포토 다이오드 사이의 일종의 일시 중지입니다. 디스플레이가없는 레이저 센서. 화보 사진 만 줬어요.

H 브리지 회로가 필요하지만 내가 찾은 모든 것은 Arduino 시스템과 함께 사용됩니다. 필요한 경우 최대 $ 30의 합리적인 가격으로 기성품 다리를 구입할 수 있습니다.

이상적으로는 이것은 적색 및 녹색 레이저 모두에서 작동하지만 파장이 너무 다르기 때문에 가능할 수 있고 전체 광 스펙트럼에서 작동하지 않을 것이라고 의심합니다.

처음에는 업다운 버튼으로 엔진에 부착 된이 빔의 레벨을 설정하고 싶습니다. 두 번째 모터가 설정하는 동안 자이로 스코프와 수평을 이루면 기쁠 것입니다.하지만 Arduino가 없으면 매우 어려울 수 있습니다.

내가하려는 것이 너무 단순해서 Arduino를 사용하지 않고도 벗어날 수 있다고 생각합니다. 그리고 저는 건설 현장의 어려운 조건으로 인해 아날로그를 고집하고 있으며 전자 제품이 많을수록 장치의 신뢰성이 떨어지는 것 같습니다.

실내에서만 작동하며 레이저 거리는 최대 10m입니다. 처음에 찾은 모터는 200mA 최대 2.19A의 큰 전류 소모량을 가지고 있지만 토크도 큽니다.

Makita 배터리에서 18V DC에 전원을 공급합니다.
제안에 미리 감사드립니다.
폴란드로부터의 인사
라팔

꽃잎 장식 : 모터 샤프트의 작동에 혼란이 있습니다. 두 모터의 나사산 나사가 공구를 밀지 만 뒤로 당길 수 없습니까? 어떻게 작동합니까?

단일 모터로 동일하게 구현할 수 있습니까?

씨. 라팔 : 낮은 레벨링 직선 모서리는 아마도 70cm가 될 것입니다. 문을 통해 들어갈 수 있도록 화장실.

드라이브가없는 기계, 손으로 잡아 당기고 직선 가장자리 만 평평하게합니다. 비디오에서 돛대에있는 두 개의 노란색 물체는 직선 가장자리에 단단히 부착 된 레이저 감지기입니다.

레이저는 더 멀리 떨어져 있고 수평선을 생성합니다.

모터는 카트에 연결되고 나사산이있는 나사는 레이저 감지기로 직선 가장자리를 수평하게합니다. 양쪽의 수평을 맞추려면 두 개의 모터가 있어야하지만 그것은 거울 이미지입니다.

유일한 공통 부분은 마치 기성품 모듈과 자이로 스코프에서 수행하는 것처럼 2 채널 H- 브리지 일 것입니다.하지만 그것은 꿈입니다 :).
왼쪽 및 오른쪽 모터 회전을위한 버튼이있는 것이 중요합니다.
절차는 이것입니다. 예를 들어 지정된 바닥 높이보다 2m 위에 레이저를 걸었습니다. 레이저 빔에서 직선 가장자리의 하단 가장자리까지 2 미터를 측정합니다.

나는 직선 가장자리의 하단 가장자리까지 2 미터가되도록 스위치를 오른쪽-왼쪽으로 누르는 높이를 조절합니다. 레이저 빔이 포토 다이오드 섹션 사이에 제로 레벨이되도록 마스트에 감지기를 설치했습니다. 나머지는 스스로 할 것입니다

첨부 파일에는 탐지기 작동 그림이 있습니다.

라팔

회로 설계

위의 그림을 보면 레이저 라인 직진도 정확도와 관련하여 관련 모터 제어 도구를 감지하고 수정하려면 두 개의 동일한 회로 단계가 필요합니다.

두 개의 동일한 단계는 아래와 같이 서로의 미러 이미지입니다.

회로는 매우 간단합니다. 이는 한 쌍의 LDR이 동일한 레이저 라인 밝기로 노출되는 한 구동 모터가 작동하지 않는지 확인하는 창 비교기와 함께 작동합니다.

그런 다음 A1의 비 반전 입력과 A2의 반전 입력에 절반의 공급 전압이 생성됩니다.

레이저 라인의 편향이 감지되면 (모터 제어 도구가 직선으로 정렬되지 않은 경우 발생할 수 있음) LDR R1 및 R2에 영향을 미치는 밝기가 변경됩니다.

이 상황에서 윈도우 비교기에 대한 입력 전압은 공급 전압의 절반에서 멀어집니다. 이 상황은 비교기 출력이 모터 브리지 네트워크에 모터를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 이동하도록 명령하도록합니다.

트랜지스터 T1. . . T4는 브리지 네트워크처럼 구성되어 모터를 정방향 및 역방향 LDR 조명 또는 레이저 라인 편차 각도에 따라 다릅니다.

다이오드 D1. . . D4는 모터가 작동하고 작동하는 동안 생성 된 전압 피크를 취소하도록 배치됩니다. 프리셋 전위차계 P1 및 P2의 기능은 정렬 조정을 용이하게하는 것입니다.

관련 LDR 쌍이 정확히 동일한 레이저 광 밝기에 노출되는 한 모터가 완전히 차단되고 비활성화되도록 미세 조정됩니다.

예를 들어 모터 제어 도구의 잘못된 정렬로 인해 레이저 라인 기울기로 인해 LDR R1보다 LDR R2에서 빛이 감소합니다. 이로 인해 A 지점의 전압이 공급 전압의 절반 이상으로 상승합니다.

이 상황에서 A1 연산 증폭기 출력이 높아져 트랜지스터 T1 및 T4가 작동하게됩니다. 이것은 차례로 모터가 관련 방향으로 회전하게합니다. 이 작업은 수평 정렬 정확도가 레이저 라인 정확도와 일치 할 때까지 연결된 도구를 자동으로 직선으로 이동시킵니다.

반대로, LDR의 조명이 위에서 설명한 것과 반대되도록 도구가 반대 방향으로 기울어 져 있다고 가정하면 A 지점의 전압이 공급 전압의 절반 아래로 떨어집니다. 이 조건은 T3 및 T2가 작동 할 수 있도록 출력 A2 연산 증폭기를 높게 트리거합니다.

그 결과 모터가 이제 반대 방향으로 작동하여 레이저 라인 수평 정확도와 완벽하게 일치 할 때까지 해당 방향으로 공구 정렬을 수정하려고합니다.

위 / 아래 버튼

초기에 수준기 높이를 사전 설정하기위한 업다운 버튼은 각 LDR에 병렬로 푸시 버튼 스위치를 연결하여 간단히 구현할 수 있습니다.

LDR 설치

LDR에서 올바른 응답을 얻으려면 왼쪽 오른쪽 쌍을 인클로저와 같은 튜브 내부에 설치하여 다른 주변 조명이 아닌 레이저 조명 만 '볼'수 있도록해야합니다.

아이디어는 다음 이미지에서 확인할 수 있습니다.

여기에서 LDR이 서로 매우 가깝게 위치하여 레이저 라인이 정확한 중심에있을 때 두 LDR 쌍의 일부가 레이저 광에 의해 균일하게 조명된다는 것을 알 수 있습니다.

LDR 인클로저의 전면을 확산 렌즈로 덮을 수 있으므로 레이저 조명이 각 LDR 내부에 균일하게 확산 될 수 있습니다.