DCモータのPWM駆動

ATMELのAT90S2323を利用してDCブラシモータをPWM制御する基板を製作した。基板は田宮模型の四輪駆動車キットに載せた。

操作方法

ボリュームを抵抗値が最小となるような位置にする。
電源スイッチを入れる。
ボリュームを回し抵抗値を大きくするとモータの回転速度が高くなる。

実際の動作の映像

構成

田宮の四輪駆動車工作基本セットをベースに制御基板を載せた。基板はアクリルのLアングルを作ってボディに固定。バッテリは当初単3電池を予定していたが4本となると重たいので単4に変更した。

制御基板の回路図はこちら。部品表は下記。

記号 仕様 数量 備考
U ATMEL製AT90S2323 1 AVRマイコン8ピンDIP
OSC セラロック4MHz 1 ムラタ製コンデンサ内蔵品
Q MOS-FET 2SK3386 1  
D ダイオード 1  
R レジスタ 1kΩ 2  
C 積層セラミックコンデンサ 0.1uF 1  
C フィルムコンデンサ 0.1uF 1 ブラシノイズ低減用(セラミックで可)
C 積層セラミックコンデンサ 1uF 1 時定数用
VR 可変抵抗10kΩ 1 速度指令用
SW トグルスイッチ 1 電源スイッチ
SW ディップスイッチ 1 ROM書込み時に回路を切り離す(2回路)
Batt 単4型 NiMH 2次電池 4  

しくみ

AT90S2323はI/Oが3ピンしかない。FETのゲートドライブに1ピン、ボリュームの抵抗値の検出に2ピン使っている。
ボリュームの抵抗値の検出は1uFのコンデンサへの充電カーブが変化することを利用した。
抵抗値が大きいほど充電が遅いので、その時間をタイマーで計測する。
計測値からPWMのDUTY比を決めてFETのゲートを制御するのだ。


ソフトウェア

ソフトウェアの開発はAVR freaksのWinAVRを使用。


回路図 プログラムソース(含む回路図)
回路図、プログラムソースについて著作権は私、山本勝巳に帰属します。