In diesem Projekt wird beschrieben, wie ein Gleichstrommotor mit einer TV- oder DVD-Fernbedienung vorwärts oder rückwärts bewegt werden kann.Das Ziel besteht darin, einen einfachen bidirektionalen Motortreiber zu konstruieren, der für diesen Zweck eine modulierte Infrarot (IR) 38-kHz-Impulsfolge verwendet, ohne dass ein Mikrocontroller oder Programmierung erforderlich ist.

Der Prototyp des Autors ist in Abb. 1 dargestellt.

Schaltung und Funktion

Das Schaltbild des Projekts ist in Abb. 2 dargestellt. Es besteht aus dem IR-Empfängermodul TSOP1738 (IRRX1), dem Dekadenzähler 4017B (IC2), dem Motortreiber L293D (IC3), dem PNP-Transistor BC557 (T1) und zwei NPN-Transistoren BC547 ( T2 und T3), eine geregelte 5-V-Stromversorgung (IC1) und eine 9-V-Batterie.

Die 9-V-Batterie ist über die Diode D1 mit dem Spannungsregler 7805 verbunden, um den für das Projekt erforderlichen 5-V-Gleichstrom zu erzeugen.Der Kondensator C2 (100 µF, 16 V) wird zur Welligkeitsunterdrückung verwendet.

Unter normalen Bedingungen befindet sich Ausgangspin 3 des IR-Moduls IRRX1 auf logisch hoch, was bedeutet, dass der daran angeschlossene Transistor T1 gesperrt ist und sein Kollektoranschluss daher auf logisch niedrig ist.Der Kollektor von T1 steuert den Taktimpuls des Dekadenzählers IC2.

Wenn Sie die Fernbedienung auf das IR-Modul richten und eine beliebige Taste drücken, empfängt das Modul die 38-kHz-IR-Impulse von der Fernbedienung.Diese Impulse werden am Kollektor von T1 invertiert und an den Takteingangspin 14 des Dekadenzählers IC2 gegeben.

Die ankommenden IR-Impulse erhöhen den Dekadenzähler mit der gleichen Rate (38 kHz), aber aufgrund des Vorhandenseins eines RC-Filters (R2=150k und C3=1µF) am Takteingangspin 14 von IC2 erscheint die Impulsfolge als ein einzelner Impuls bei der Zähler.Somit läuft der Zähler beim Drücken jeder Taste nur um einen Zähler weiter.

Wenn die Fernbedienungstaste losgelassen wird, entlädt sich der Kondensator C3 über den Widerstand R2 und die Taktleitung wird Null.Jedes Mal, wenn der Benutzer eine Taste auf der Fernbedienung drückt und wieder loslässt, empfängt der Zähler einen einzelnen Impuls an seinem Takteingang und LED1 leuchtet, um zu bestätigen, dass der Impuls empfangen wurde.

Im Betrieb kann es fünf Möglichkeiten geben:

Fall 1

Wenn die Taste der Fernbedienung gedrückt wird, kommt der erste Impuls und der O0-Ausgang des Dekadenzählers (IC2) geht auf High, während die Pins O1 bis O9 Low sind, was bedeutet, dass die Transistoren T2 und T3 im ausgeschalteten Zustand sind.Die Kollektoren beider Transistoren werden durch 1-Kilo-Ohm-Widerstände (R4 und R6) in den High-Zustand gezogen, sodass beide Eingangsanschlüsse IN1 und IN2 des Motortreibers L293D (IC3) High werden.Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Motor im ausgeschalteten Zustand.

Fall 2

Wenn eine Taste erneut gedrückt wird, erhöht der zweite an der CLK-Leitung ankommende Impuls den Zähler um eins.Das heißt, wenn der zweite Impuls eintrifft, geht der O1-Ausgang von IC2 auf High, während die übrigen Ausgänge auf Low sind.Der Transistor T2 leitet also und T3 ist gesperrt.Das bedeutet, dass die Spannung am Kollektor von T2 niedrig wird (IN1 von IC3) und die Spannung am Kollektor von T3 hoch wird (IN2 von IC3) und die Eingänge IN1 und IN2 des Motortreibers IC3 0 bzw. 1 werden.In diesem Zustand dreht sich der Motor vorwärts.

Fall 3

Wenn eine Taste erneut gedrückt wird, erhöht der dritte an der CLK-Leitung ankommende Impuls den Zähler erneut um eins.Der O2-Ausstoß von IC2 steigt also an.Da nichts mit dem O2-Pin verbunden ist und die Ausgangspins O1 und O3 niedrig sind, gehen beide Transistoren T2 und T3 in den Sperrzustand.

Die Kollektoranschlüsse beider Transistoren werden durch die 1-Kilo-Ohm-Widerstände R4 und R6 auf den hohen Zustand gebracht, was bedeutet, dass die Eingangsanschlüsse IN1 und IN2 von IC3 auf den hohen Zustand gelangen.Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Motor wieder im ausgeschalteten Zustand.

Fall 4

Wenn eine Taste noch einmal gedrückt wird, erhöht der vierte an der CLK-Leitung ankommende Impuls den Zähler zum vierten Mal um eins.Jetzt geht der O3-Ausgang von IC2 hoch, während die übrigen Ausgänge niedrig sind, sodass Transistor T3 leitet.Das bedeutet, dass die Spannung am Kollektor von T2 hoch wird (IN1 von IC3) und die Spannung am Kollektor von T3 niedrig wird (IN2 von IC3).Die Eingänge IN1 und IN2 von IC3 liegen also auf 1- bzw. 0-Pegeln.In diesem Zustand dreht sich der Motor in umgekehrter Richtung.

Fall 5

Wenn eine Taste zum fünften Mal gedrückt wird, erhöht der fünfte Impuls, der an der CLK-Leitung ankommt, den Zähler erneut um eins.Da O4 (Pin 10 von IC2) mit dem Reset-Eingangspin 15 von IC2 verdrahtet ist, bringt das fünfte Drücken den Dekadenzähler-IC zurück in den Power-on-Reset-Zustand mit O0 High.

Somit fungiert die Schaltung als bidirektionaler Motortreiber, der mit einer Infrarot-Fernbedienung gesteuert wird.

Konstruktion und Prüfung

Die Schaltung kann auf einem Veroboard oder einer Leiterplatte montiert werden, deren tatsächliches Layout in Abb. 3 dargestellt ist. Das Komponentenlayout für die Leiterplatte ist in Abb. 4 dargestellt.

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Schließen Sie nach dem Zusammenbau der Schaltung eine 9-V-Batterie an BATT.1 an.Beziehen Sie sich für den Betrieb auf die Wahrheitstabelle (Tabelle 1) und befolgen Sie die oben in Fall 1 bis Fall 5 beschriebenen Schritte.

Herausgegeben von Lisa