Po že omenjenih težavah s krmiljenjem kretnic sem začel razmišljati kako urediti zadevo. Kar nekaj ur sem prebil ob igranju in preizkušanju različnih kombinacij s protaboardom in Arduinom.
Na koncu sem prišel do naslednjega vezja
Odločil sem se, da z enim vezjem krmilim 3 servo kretnice in 2 elektromagnetni kretnici. To je ravno kombinacija, ki se mi pojavi na obeh modulih s kretnicami.
"Srce" vezja je 8-bitni shift register 74HC595N, ki mi omogoča, da lahko s samo nekaj izhodi Arduina krmilim večje število izhodov. Ideja je v tem, da se podatki pošljejo v shift register zaporedno. Za komunikacijo med vezjem so tako potrebni le štirje signali, pa še nekatere od teh bom lahko uporabil tudi za druga, podobna vezja, ki bodo temeljila na shift registrih (krmiljenje razsvetljave, relejev, kretnice na tretjem modulu...). Na tem vezju sem izkoristil 7 od 8 možnih izhodov.
Signli:
- data: zaporedni podatki iz Arduina (lahko uporabim za vse shift registre enega)
- clock: ura za prenos podatkov (lahko uporabim za vse shift registre enega)
- latch: zapis podatkov na izhod (za vsak shift register ali skupino zaporedno vezanih registrov en signal)
- servo: signal za kot/odklon servo motorjev (za vse servo motorje na Arduinu eden)
Na vezje sem pripeljal dvojno napajanje. Prvo 5v služi za napajanje shift registra, drugo 12v pa za pogon servo motorjev (preko napetostnega regulatorja na 5v) in elektromagnetne kretnice. To napajanje bom z relejem prekinil med zagonsko sekvenco in dokler ne bodo vrednosti v shift registru nastavljene na želeno vrednost. Tako so rešene tudi težave med zagonsko sekvenco Arduina, saj takrat na tem vezju ne bo 12v napajanja.
Krmiljenje servo motorjev deluje tako, da se napajanje za posamezni servo preko tranzistorja vključi samo takrat, ko je dejansko potreben premik motorja. Preostali čas motor miruje saj nima napajanja. Sprejel sem tudi kompromis, da se hkrati premika en sam motor.
Krmiljenje elektro magnetnih kretnic je podobno izvedeno s pomočjo tranzistorjev (dva za vsako kretnico) s pomočjo katerih se generira kratek impulz napetosti, ki je potreben za premik teh kretnic. Na vezju so predvidene tudi signalne LED-ice, ki pa niso nujne za delovanje.
Izrisano vezje in prvi prototip - preverjanje fizičnega razporeda večjih elementov s pomočjo printa in tankega stirodurja.
Priprave na toner transfer postopek
Odtisnjeno in retuširano vezje na ploščici FR4
Jedkanje v kislini in peroksidu
Zjedkana in očiščena ploščica tiskanega vezja
Zvrtane luknje za montažo elementov
spodnja stran vezja po montaži elementov
Končni izdelek
Zadevo sem seveda nemudoma preizkusil in stvar je delovala točno tako, kot sem si zamislil.
