Кто-нибудь может проверить мою схему?

Это первая схема, которую я сделал не на простом светодиоде. Я хочу знать, хорошо ли это, прежде чем я пойду и соберу его (и куплю детали). Вот схема:

введите описание изображения здесь

Вот некоторые из моих опасений:

1.) Есть ли какие-нибудь глупые шорты, которые я должен решить?

2.) Правильно ли я подключил 556 (в моностабильном режиме не слишком беспокойтесь о значениях резистора и конденсатора)

3.) Есть ли какие-либо подтягивающие или подтягивающие резисторы, которые мне не хватает?

4.) Правильно ли я сделал h - мост (буду менять транзисторы, т.к. нужен больший ток. С мотором пока не определился).

По сути, это машина для теннисных мячей (с использованием логических вентилей, потому что Arduino слишком проста :P). Есть три лазера и фототранзисторы и кнопка. Единственная важная вещь на самом деле заключается в том, что при срабатывании лазера сигнал должен стать низким (если только я не получил это наоборот), а когда кнопка нажата, он должен стать высоким.

И последнее — представьте, что стабилизатор напряжения, который вы видите, — это UA7805 (я не смог найти его в Eagle).

Спасибо!!

* РЕДАКТИРОВАТЬ: Я ОБНОВИЛ СХЕМУ (Я ДУМАЮ, ЧТО Я ПОЛУЧИЛ ВСЕ)

Между прочим, я знаю, что мне, вероятно, следует использовать триггер Шмитта, но пока не беспокойтесь об этом. Я добавлю это позже, если мне это ДЕЙСТВИТЕЛЬНО понадобится.
Я вижу, что в схеме есть некоторые улучшения. Смотрите последний ответ ниже для обновленных рекомендаций.

Ответы (5)

Есть ли какие-нибудь глупые шорты, которые я должен решить?

Да. Например, все входы вашей логики ( IC2и IC3) подключены к одному и тому же узлу, который подключен к коллектору Q7. Я предполагаю, что это не то, что вы на самом деле хотели, но, конечно, без функционального описания платы невозможно быть уверенным.

Спасибо за ответ. Это то, что я хотел, потому что это двухкомпонентный механизм. Когда срабатывает только один лазер (тот, который помечен как «Гнездо готово»), машина выдает следующий шарик. Это точка, в которой отключается второй лазер, но оба лазера должны отключаться одновременно (поэтому я использовал вентиль И-НЕ), и в этот момент начинается следующее действие.
Следует отметить, что все сигналы, поступающие от фототранзисторов, находятся не на той стороне подтягивающих резисторов (в настоящее время все они находятся на стороне линии электропередач). Сигнал обнаружения должен исходить со стороны контакта коллектора.
Хм, хорошо. Я исправлю это и перезалью завтра. Я думаю, что @Peter говорил то же самое.
Два потенциометра R19 и R20 могут закоротить +12 вольт на землю (или, что более вероятно, разрушить потенциометры), в зависимости от их настройки. Вы указали одиночные затворы — я предлагаю вам использовать «обычные» части с несколькими затворами, которые доступны в стандартных DIP-пакетах, — тогда вы сможете построить и отладить это на пластиковой макетной плате. У вас есть два последовательно включенных транзистора, переключающих +5 вольт - было бы лучше использовать там один транзистор и использовать вентиль ИЛИ-НЕ для объединения двух сигналов, управляющих этими транзисторами.
@Peter, как показано, действие двух выходов Q на два транзистора на самом деле является функцией И-НЕ, разрешающей выход питания. (Оба Q должны быть в состоянии hi, чтобы включить оба PNP-транзистора, - NOR выдаст lo, если какой-либо Q имеет значение hi.)
@Nedd: да - это должна быть NAND - извините.
@PeterBennett Я использую 556 для временного разрыва цепи (именно поэтому я сделал 556 В + перед транзистором, чтобы отключить питание). Когда дается НИЗКИЙ уровень, 556 должен стать ВЫСОКИМ в течение определенного периода времени (которое я определю позже, используя 1,1 * R * C). В любом случае, если какая-либо из цепей 556 выйдет из строя, я хочу, чтобы она отключила питание цепи. Я думаю, что тогда мне следует использовать ворота ИЛИ... верно? Если они высокие, выход должен быть высоким. Затем он отключит PNP. Если они оба низкие, цепь должна быть включена. Я сделал это правильно? Нужны ли для этого подтягивающие резисторы?
@Nedd Я использую 556 для временного разрыва цепи (именно поэтому я сделал 556 В + перед транзистором, чтобы отключить питание). Когда дается НИЗКИЙ уровень, 556 должен стать ВЫСОКИМ в течение определенного периода времени (которое я определю позже, используя 1,1 * R * C). В любом случае, если какая-либо из цепей 556 выйдет из строя, я хочу, чтобы она отключила питание цепи. Я думаю, что тогда мне следует использовать ворота ИЛИ... верно? Если любой из них высокий, выход должен быть высоким. Затем он отключит PNP. Если они оба низкие, цепь должна быть включена. Я сделал это правильно? Нужны ли для этого подтягивающие резисторы?
После дальнейших размышлений я действительно не люблю отключать большую часть схемы с помощью Q6 - вы должны постоянно оставлять питание на всей схеме и делать все, что вы ожидаете от отключения Q6 в логике. Кроме того, потенциометры являются довольно маломощными устройствами и, вероятно, сгорят, если их попросят управлять питанием двигателей — вам следует пересмотреть способ подачи питания на МТиК и МТД. Выходы ИМС 7 и 8 подключены непосредственно к выходам других вентилей. Это не хорошая вещь! Точно так же затворы, питающие входы IC 7 и 8, будут бороться с транзисторами, которые также управляют этими затворами - тоже Bad.

Это действительно должен быть комментарий, но мне нужно показать схему.

Все места, где транзистор (или фототранзистор) управляет логическим входом, должны выглядеть примерно так:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Вам не нужны резисторы, которые вы показываете между коллекторами транзисторов и входом затвора, но вам нужны подтягивающие резисторы, чтобы обеспечить высокий уровень входа затвора, когда транзистор выключен.

Для PNP-транзисторов вам понадобится аналогичная схема, но с резисторами на землю и эмиттерами на положительный источник питания.

Похоже, вы хотите, чтобы фототранзисторы внизу обеспечивали входы для некоторых затворов, но входы затворов подключены к положительной шине, а не к коллекторам фототранзисторов.

На схеме нет указаний на какие-либо выходы — вы можете знать, где они находятся, но остальным приходится строить дикие предположения.

Я вижу, что вы говорите. На самом деле это было одной из моих проблем (будут ли транзисторы работать с логическими элементами). Я добавлю подтяжки для фототранзисторов и избавлюсь от другого резистора, который я туда поставил. Кроме того, какие PNP вы имеете в виду? Я загружу новую схему завтра и дам вам знать, как только я обновлю ее.
Q5 — PNP-транзистор.

Для R19 у вас должен быть центральный штырь отвода, идущий к + двигателю, а затем заземлите - штырь двигателя отдельно. Другой контакт R19 можно подключить к центральному отводу (или просто оставить открытым). Ваша первоначальная настройка соединения могла замкнуть +12 на землю. Обратите внимание, что использование резистора последовательно с таким двигателем будет не очень эффективным. Если двигатель имеет большую мощность, вам может понадобиться переменный резистор большой мощности.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Для R20 я бы подумал, что вы хотите, чтобы штифт регулируемого центрального отвода шел на входы THR-DIS, тогда другой вывод R20 можно подключить к центральному отводу (или просто оставить открытым). Другой небольшой резистор (Rm, возможно, 1/2 номинала R20) должен быть включен, чтобы предотвратить замыкание этих контактов непосредственно на +12. Эта установка даст вам переменный контроль времени IC9B, как я полагаю, вы хотите. Как и в случае с вашей исходной установкой R19, вы могли замкнуть +12 на землю.

схематический

смоделируйте эту схему

Два выхода 556 Q, инверторы IC11-IC12 и Q6-Q7, образуют действие вентиля НЕ-И, которое включает напряжение питания +. Вы можете заменить эту группу всего одним вентилем И-НЕ и одним транзистором. Использование только одного транзистора уменьшит падение напряжения в + линии питания. Для этого транзистора (или, если вы сохраните одинаковую схему на обоих), вам все равно понадобится резистор небольшого номинала, расположенный на одной линии с базой транзистора, чтобы ограничить ток базы. В зависимости от требований к току двигателя вам может понадобиться более мощный транзистор. (Здесь вы можете использовать P-канальный Mosfet вместо PNP).

схематический

смоделируйте эту схему

Несколько вещей, которые нужно улучшить в обновленной схеме:

1) LM556 не должен иметь входов +12 (например, контакты RC и Reset) при питании от +5В, возможно перегорание. Гораздо лучше, чтобы все входы и мощность были на одном уровне.

2) Четыре переключающих транзистора (Q5,6, T9 и немаркированные) должны иметь токоограничивающие резисторы на своих базовых выводах. Для переключающих транзисторов с большим током потребуются резисторы с меньшим номиналом. Так что для Q6 я бы рекомендовал около 390 Ом, T9 около 500 Ом, Q5 и без опознавательных знаков около 5 кОм. Последующие испытания могут выявить возможные изменения значений в зависимости от текущих требований к потоку.

3) Q6 теперь будет включаться "только" когда оба Q's низкие, это то что нужно? Ваши недавние комментарии по этому поводу не очень хорошо совпадают.

Ваши комментарии:

а. «Если какая-либо из цепей 556 выйдет из строя, я хочу, чтобы она отключила питание цепи».
Определяет функцию И-НЕ.
(0 1)=1, (1 0)=1, (0 0)=1, (1 1)=0

б. «Если любой из них высокий, выход должен быть высоким. Тогда он отключит PNP».
Определяет функцию ИЛИ.
(0 1)=1, (1 0)=1, (0 0)=0, (1 1)=1,

в. «Если они оба низкие, цепь должна быть включена».
Определяет функцию ИЛИ.
(0 0)=0

Поскольку записанное условие «а» противоречит «с» для входного условия (0 0). Чтобы решить эту проблему, вам нужно будет переопределить условие "a" или "c".

4) Я еще не вижу, какое напряжение питания будет питать ваши логические элементы. Один из способов определить это на схеме — включить один или несколько обходных конденсаторов, подключенных от питания к земле, а затем перечислить микросхемы, с которыми они связаны.

5) Хороший способ отслеживать ваши логические сигналы — добавлять имена сигналов рядом со схематическими линиями. Таким образом, вы можете проверить логику, просто следуя названиям сигналов. Например, сигнал, поступающий от контакта 2 S1, может быть назван «S1», а позже, после прохождения через IC10, имя сигнала становится «~ S1» (или любым другим способом, который вы выберете для обозначения инвертированного сигнала). Эта практика поможет отладить вашу логику на этапе проектирования и снова поможет на этапе отладки.

6) Вместо того, чтобы показывать несвязанные линии для расположения двигателей, было бы полезно нарисовать соединения для ваших двигателей. Например, вы можете разместить простые разъемы ввода-вывода, чтобы показать, где будут контакты + и -.

7) Контакты 4 IC2 и 4 контакта IC8 закорочены. Вам нужно предоставить еще один логический элемент, резистор или какое-то диодное переключение здесь в зависимости от вашей ожидаемой логики.

Точно так же контакт 4 IC4 и немаркированный коллектор транзистора закорочены вместе, как указано выше, вам также нужно добавить сюда логику, резистор или диод.

Контакт 4 IC5 и коллектор Q5, как указано выше.

С выходами логических элементов, закороченными вместе, вы не можете быть уверены, что один из них перегрузит другой, тем не менее это не очень хорошая идея (если у них нет специальных режимов вывода), в некоторых случаях это может сжечь одну или обе части. Что касается транзисторов, они, скорее всего, перегрузят логические элементы, но также могут и их сжечь.

Если один выход должен доминировать, вы можете разместить резистор на пути другого выхода.

Если два выхода необходимо объединить, используйте другой логический элемент для определения логики. Если требуется только простое логическое переключение, вы можете использовать один или несколько диодов или резисторов.

В целом вы не хотите, чтобы один выход сражался с другим выходом, если они переключались в противоположных направлениях.

Хорошо, я все еще работаю над некоторыми из предложенных вами вещей, но я исправил 1 и 2. Для 3 c должно быть, если оба низкие, то он должен быть отключен. 4 Я пытаюсь использовать 5v. 6 Я не знаю, как это сделать в Eagle :(. Я поработаю над остальными и завтра у меня будет новый.
Ваше исправленное условие «c» упрощает логику, но я сомневаюсь, что это то, что вы хотите, так как это сделало бы логику всегда = 1, PNP всегда был бы выключен. Чтобы решить эту проблему, я думаю, все, что вам нужно сделать, это создать оператор условия, определяющий, когда логика = «0» и включается PNP.
Что касается пункта 6, я предполагаю, что версия Eagle, которую вы используете, имеет некоторый тип компонента, который представляет собой 3- или 4-контактный разъем. Глядя на другую схему Eagle, я вижу компонент с именем «M04PTH» в виде 4-контактного разъема. Если вы можете найти это, вы можете сделать соединение без полярности, подключив контакты 1 и 4 к двигателю-, а контакты 2 и 3 к двигателю +. Позже, если вы решите, что вам нужен более тяжелый разъем, вы можете заменить его на разъем типа клеммной колодки. PS - Этот вопрос по-прежнему помечен как открытый, если один из ответов помог больше всего, было бы хорошо, если бы вы щелкнули галочку в левом верхнем углу этого ответа.

Q5 и немаркированный транзистор под ним соединяют выходы логических контактов с землей или питанием +, что обычно не рекомендуется делать. Если вы хотите перегрузить выход логического элемента с помощью транзистора, вы должны использовать резистор непосредственно после выхода затвора. Это ограничивает ток из ворот. (Возможно, вам придется объяснить логику здесь, чтобы получить лучший ответ.)

H-мосты должны работать, но напряжение на двигателях может быть ниже ожидаемого (это может быть проблемой, а может и не быть, в зависимости от типа используемого двигателя). Проверьте спецификацию используемого типа транзистора на значение базового тока (Ib), которое полностью насытит транзисторы (возможно, вам потребуется уменьшить значения базового резистора). Работа транзисторов в режиме насыщения даст максимальное напряжение двигателям. Также рекомендуется добавить защитные диоды на каждый транзистор H-моста, чтобы уменьшить любые скачки высокого напряжения, исходящие от двигателя. См. этот пример:
http://www.robotroom.com/BipolarHBridge.html

Для инверторов, поступающих от двух транзисторов (Q5 и ближайшего другого транзистора), у вас есть пары инверторов, соединенные параллельно. Одна пара (IC6-IC7) подключена вход-вход к выходу-выходу, это может работать, если это ваше намерение. Однако другая аналогичная пара инверторов (IC8-IC5) подключена параллельно вход-выход к входу-выходу плюс еще один выходной вывод затвора (U2-4), это совсем нехорошо. Вы должны перепроверить предполагаемую логику здесь.

Секции 556 пока выглядят нормально. Чтобы уменьшить вероятность ложного срабатывания в шумной цепи (например, с двигателями), может быть полезно добавить небольшие конденсаторы от каждого контакта CV к земле, около 0,01 мкФ.

Вы также можете уменьшить общее количество микросхем, используя оставшиеся логические элементы NOR или NAND в качестве инверторных вентилей (просто замкните входы вместе).