下面這些電路主要用于太陽(yáng)跟蹤器的光敏檢測(cè)及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。對(duì)于光敏檢測(cè)部分，可以參閱上一篇文章中的LED光敏傳感器電路進(jìn)行更換，以達(dá)到不同的靈敏度。

雙極步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器基于CMOS 40106六個(gè)施密特觸發(fā)器

維爾夫的描述。

步進(jìn)控制器操作如下（我認(rèn)為）：

LED的光電檢測(cè)器Q1和Q4與共同努力，使無(wú)論是兩個(gè)獨(dú)立的振蕩器。 當(dāng)LED與太陽(yáng)對(duì)準(zhǔn)，兩個(gè)LED傳感器會(huì)通過(guò)“影子面具”被遮蔽，Q1和Q4接通和兩個(gè)振蕩器被禁用。
（其實(shí)你不需要蔭罩，兩個(gè)晶體管將是是否沒(méi)有光的LED或兩個(gè)LED具有相同的照度。無(wú)論哪種方式，他們將會(huì)給整個(gè)LED對(duì)。Redrok零伏。）

當(dāng)一個(gè)或另一個(gè)LED亮起，該晶體管被關(guān)斷，振蕩器被激活，產(chǎn)生一個(gè)方波。

LED的光檢測(cè)器使用它的光電轉(zhuǎn)換輸出電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)該晶體管基極的負(fù)和晶體管關(guān)閉。

假設(shè)LED1點(diǎn)亮。 LED1的陽(yáng)極電壓保持在+0.6 V（由Q4基極 - 發(fā)射極鉗位）但LED在-1V的陰極驅(qū)動(dòng)該Q1基極的負(fù)和關(guān)閉Q1的集電極電流產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓。 這釋放U1E輸入和振蕩器啟動(dòng)。

這是其中的電路變得時(shí)髦：振蕩器的輸出被連接到一個(gè)“浮動(dòng)的”RC網(wǎng)絡(luò)，即一個(gè)沒(méi)有直流連接到電源軌的網(wǎng)絡(luò)。 外部的泄漏電流會(huì)導(dǎo)致在這樣的網(wǎng)絡(luò)中的漂移的DC電平。 盡管缺乏一個(gè)直流參考，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平均直流電平必須接近VCC / 2鼠標(biāo)懸停才能動(dòng)作。

測(cè)量在該浮動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與示波器探頭的波形可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題的探針具有1M或10M（×10設(shè)置）阻抗到GND。

我會(huì)建議增加VCC和GND之間的高電阻分壓器連接到網(wǎng)絡(luò)到網(wǎng)絡(luò)的直流電平穩(wěn)定到VCC / 2或更好的中點(diǎn)但僅低于低觸發(fā)閾值（約為VCC / 3）

牢記，網(wǎng)絡(luò)的必要浮動(dòng)DC電平，在交流耦合波形，疊加在DC電平將穿越施密特的閾值，根據(jù)需要觸發(fā)。

該U1E振蕩器輸出電容C2經(jīng)由通過(guò)R3耦合到U1D的輸入端。 該信號(hào)將被輸入保護(hù)網(wǎng)絡(luò)被鉗位到VCC + 0.6 V。 U1D的輸出將跟隨輸入刻不容緩。 從C2的耦合信號(hào)也驅(qū)動(dòng)由R4和C4形成的集成RC網(wǎng)絡(luò)。 這將導(dǎo)致VCC / 2的延遲信號(hào)疊加在直流出現(xiàn)在U1C的輸入。 由于施密特觸發(fā)器的正常陽(yáng)性切換閾值是3V。 請(qǐng)參閱規(guī)格：
40106
該VCC / 2信號(hào)本身是沒(méi)有高到足以觸發(fā)U1C的輸入。 然而，隨著所添加的DC電平，信號(hào)穿過(guò)U1C的造成延遲負(fù)輸出脈沖在U1C的輸出的閾值。

當(dāng)U1E振蕩器輸出變?yōu)樨?fù)，該信號(hào)被耦合到無(wú)延遲并通過(guò)R4的U1D的輸出，并顯示在U1C的輸出信號(hào)通過(guò)C4延遲。

其結(jié)果是在U1D和U1C與U1C的輸出延遲的信號(hào)之間的正交相位關(guān)系。

現(xiàn)在看看輸出電路（在最好的傳統(tǒng)，梁挺奇怪的）。 當(dāng)振蕩器被禁止U1C和U1D的輸出都在VCC和電容器C1通過(guò)Q2和Q5通過(guò)步進(jìn)線圈到VCC充電。

每個(gè)輸出緩沖電壓跟隨器半橋功率級(jí)。

當(dāng)U1C和U1D的輸出脈沖，C1上的電壓的平均值為VCC / 2為上限交替部分地通過(guò)步進(jìn)線圈充電和部分地排出。 其結(jié)果是，通過(guò)在正交的是，步驟電機(jī)在一個(gè)方向上的每個(gè)線圈的雙極性電流波形。

的動(dòng)作是相同的LED2的照明系統(tǒng)除了延遲的正交信號(hào)將在U1D和電動(dòng)機(jī)的步驟以相反的方向的情況。

完全充實(shí)的基礎(chǔ)上，40106太陽(yáng)能跟蹤器

這是一個(gè)完整的電路。 它被設(shè)計(jì)來(lái)驅(qū)動(dòng)以類似莊園運(yùn)營(yíng)步進(jìn)電機(jī)電視天線旋轉(zhuǎn)器。 在這種情況下，電動(dòng)機(jī)是一種電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)。 該電路提供了90度的正交驅(qū)動(dòng)扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 VDD應(yīng)該是大約30至40伏。

該傳感器是高靈敏度高靈敏度偽可控硅傳感器。督導(dǎo)二極管將被添加到隔離的多種功能。 注意，電容器C10，以防止或抑制機(jī)械振動(dòng)。

限位開關(guān)，以限制擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)。

脈沖振蕩器添加到放慢機(jī)械機(jī)芯。 該運(yùn)動(dòng)是通過(guò)提供約4相移的周期，以每10秒左右的電機(jī)來(lái)完成的。 手動(dòng)快速開關(guān)可以快速移動(dòng)。

電平移位器，用于驅(qū)動(dòng)功率MOSFET其中提供約3安培到電機(jī)。 欠壓保護(hù)電路，防止損壞上MOSFET如果Vdd得到低于15伏。

5伏電壓Vcc從Vdd的監(jiān)管。

雙極步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器基于雙四通道緩沖器

維爾夫和我一直在開發(fā)基于一個(gè)74AC240雙四三態(tài)緩沖器另一個(gè)太陽(yáng)能跟蹤器。 已經(jīng)有許多變型。 這些結(jié)果。

該74AC240步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的工作原理是使緩沖區(qū)各占一半。 只有一半可以在同一時(shí)間被激活。

讓我們假定駕駛者的上半部分被啟用。 U1A和U1B隨著R8，C1，和輸入保護(hù)電阻R7形成一個(gè)方波振蕩器。 U1A和U1B的輸出直接驅(qū)動(dòng)一個(gè)雙極步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)線圈。

U1C和U1D隨著R9，C2，和輸入保護(hù)電阻器R10形成一個(gè)90度的相移。 U1C和U1D的輸出直接驅(qū)動(dòng)雙極步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的其它線圈。 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)方向。

如果該驅(qū)動(dòng)器的第二底部一半之前使用U1E＆U1F工作啟用振蕩器。 U1H＆U1G隨著R12，C3和輸入保護(hù)電阻R11形成一個(gè)90度的相移。 除了它連接周圍的其他方法從之前所以它實(shí)際上是270度。 U1H＆U1G的輸出直接驅(qū)動(dòng)雙極步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的其它線圈。 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)向另一個(gè)方向。 整齊的，??呵呵！

該電路的早期版本并沒(méi)有很好地工作，因?yàn)閭鞲衅魈岢隽艘粋€(gè)模擬使能信號(hào)。 這是有時(shí)造成緩沖區(qū)有哪些是一件壞事高速空轉(zhuǎn)電流，有時(shí)交叉耦合的閾值電壓。 ％^（

所需要的是一個(gè)傳感器，有一個(gè)施密特觸發(fā)輸入。 這可以用一個(gè)施密特觸發(fā)器門效果很好完成。 我建議40106或74AHCT14。 然而，這需要一個(gè)第二集成電路。

更好的解決方案是使傳感器具有施密特行動(dòng)。 參閱太陽(yáng)跟蹤器LED光敏傳感器電路設(shè)計(jì)中偽可控硅傳感器版本。問(wèn)題是，偽可控硅電路工作在有限的電壓范圍效果更好。 Q1和Q3和Q2與Q4各自形成在操作上的SCR類似雙穩(wěn)態(tài)鎖存器。

讓我們先從左側(cè)沒(méi)有指示燈。 起初無(wú)電流流過(guò)。 該系列電阻R5及R2導(dǎo)致一個(gè)小的偏置電流流入Q1的基極，這反映了當(dāng)前通過(guò)R1造成第三季度進(jìn)行。 由于第3季短路R5的電流通過(guò)R2一倍。 在Q1的集電極的輸出鎖點(diǎn)高禁用連接的緩沖器。

（實(shí)際上不是必需的注意事項(xiàng)，R5和R6。事實(shí)證明，在晶體管的泄漏電流就足以開始，我嘗試了許多晶體管和從來(lái)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)之一，因?yàn)轭A(yù)期沒(méi)有工作。審慎的電路設(shè)計(jì)要求的R5＆ R6被包括在內(nèi)，因?yàn)槿藗兛赡軙?huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)晶體管是如此完美的它不會(huì)工作。游民。）

現(xiàn)在連接，LED1點(diǎn)亮具有吸收電流通過(guò)R2的饑餓Q1的關(guān)閉導(dǎo)致產(chǎn)量低捕捉能力。 Q3也將關(guān)閉減小偏置電流在R2至1/2。 這種情況持續(xù)存在，直到LED熄滅。

也許你會(huì)問(wèn)，其中電流為L(zhǎng)ED的另一邊來(lái)的。 它是從Q2的基極上的右側(cè)。 實(shí)際上，當(dāng)左側(cè)是關(guān)閉的右側(cè)打開時(shí)加倍作為從R2和R3通過(guò)基極的電流。

右側(cè)的工作方式相同。 由于LED連接的反并聯(lián)只有一個(gè)閂鎖可以在同一時(shí)間被關(guān)閉。 這是安全的緩沖區(qū)。

當(dāng)兩個(gè)四元緩沖器被認(rèn)為是關(guān)閉至關(guān)重要的是，所有的輸入不為閾值附近有最低空閑電流。 R13和R14確保所有輸入接近地面。 所有的輸入連接到R13或R14是直接通過(guò)輸入電阻器，或通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的繞組。 R13和R14也可以連接到VCC。 它們甚至不需要是相同的電壓，但它的運(yùn)作更快，如果它們是相同的電壓。

我已經(jīng)測(cè)試該電路，約25種不同的74AC240s。 他們都如預(yù)期般運(yùn)作。

我跑的電路從約2.4V到8.5V。 好了，我們不應(yīng)該走過(guò)去7V是74AC240的規(guī)格之內(nèi)。 我什至發(fā)現(xiàn)了一些74AC240s的工作至14V，但我不推薦這樣做。

傳感器部進(jìn)行了測(cè)試，以40V。 它仍然運(yùn)作良好，靈敏度較低，因?yàn)槠秒娏髋c電壓成正比，需要較強(qiáng)的光照才能正常工作。

步模式不是完全對(duì)稱的，因?yàn)檫@基本上是一個(gè)模擬電路。 一些電阻調(diào)整可能是必要的。

來(lái)改變電機(jī)的速度調(diào)節(jié)電容值。 請(qǐng)注意，所有這三個(gè)需要是相同的值。

我所選擇R9-C2＆R12-C3的時(shí)間常數(shù)為約的R8-C1 3/4ths。 盡量保持這些比率。 （順便說(shuō)一句，我不知道這是確切的比例，但它煤層有關(guān)的權(quán)利。）

10M的電阻傳感器是1/8W規(guī)模最大常用的電阻。 我試過(guò)22M的1/4W和添加了靈敏度行之有效。 我想，如果你能找到100M他們將工作做得更好。 不過(guò)要小心在董事會(huì)和晶體管的漏電流。

雙極步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器基于雙四通道緩沖器
優(yōu)化的電路布局

這個(gè)變體使用零件數(shù)相同，但有一個(gè)更好的布局。

操作的描述是相同的，除了移相器是相反的，并且連接到振蕩器的單點(diǎn)上面的電路。

這可能會(huì)使用74AC125四單MUX另有振蕩器可能存在有一個(gè)應(yīng)用程序。

雙極步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器基于雙四通道緩沖器

我的第一次嘗試，注意整齊電路的對(duì)稱性。

我添加了一個(gè)LED傳感器維爾夫的三大橋

予需要驅(qū)動(dòng)右側(cè)的橋與一個(gè)倒置的信號(hào)。 這個(gè)信號(hào)是不可用的左側(cè)。 我需要添加一個(gè)逆變器。 該逆變器具有10K集電極負(fù)載電阻。 這拉起右側(cè)時(shí)，左側(cè)為低。 當(dāng)左側(cè)進(jìn)入喜逆變器晶體管導(dǎo)通拉動(dòng)右側(cè)低。

該P(yáng)SH H橋電路中有一個(gè)奇怪的怪癖。 它不能很好地工作，當(dāng)輸入被拉到一個(gè)電源軌。 問(wèn)題是，驅(qū)動(dòng)晶體管只能飽和這么多。 這餓死基極電流的輸出晶體管。 簡(jiǎn)單的解決方案是讓任何一個(gè)輸入電阻或限制電壓和二極管像我一樣在這里。

整齊的橋梁。

這種效果要好得多

在這種LED的最后一個(gè)版本彌合操作限制在3.6V或更高。 在這個(gè)版本中，我試圖使其在較低的電壓下工作以大大提高了靈敏度。

LED1＆LED2以及Q11和Q12組成一個(gè)敏感的光電流放大器。 只有這些晶體管中的一個(gè)可以在同一時(shí)間為ON。 讓我們假設(shè)LED1點(diǎn)亮。 放大Q12供應(yīng)LED到Q10的電流，然后Q7再到輸出晶體管Q3。 此外Q7經(jīng)過(guò)三重放大LED電流出它的發(fā)射器和進(jìn)Q6的發(fā)射極的傳輸，目前的出Q6的集電極和成輸出晶體管Q2的基極。 R1和R2形成一個(gè)分壓器在一半的供應(yīng)量。 這有助于打開Q6。

該電路基本上是模擬性質(zhì)。 驅(qū)動(dòng)到電機(jī)的電流是成比例的LED對(duì)供給的電流的差值。 所以，當(dāng)同樣亮，或太暗，目前趨于零。

我發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)版本行之有??效從2.9V上了。 為了改善這種我加D1向下延伸操作2.5V左右。 這兩個(gè)版本都低怠速電流主要從R1和R2。

通過(guò)添加第二個(gè)二極管，D2，操作工作下降到約1.9V。 然而，空閑電流較高。 約1mA在1.9V至約10mA在5V。

該電路是普通室內(nèi)光線在我的實(shí)驗(yàn)室，點(diǎn)燃熒光燈相當(dāng)敏感。 只是定向插頭板放在桌子上變化，從全面推進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。 手部有輕微的波浪造成極大的影響。 非常敏感。