Servo Squirter - USB vattenpistol (2 / 5 steg)

Steg 2: Montera kretsen

Schematisk bild av den ServoSquirter kretsen på NerdKits bakbord

Den andra delen av kretsen kan mikrokontroller växla pumpmotorn på och av. ATmega168 chip själv bara tillåter 40mA max till eller från någon PIN-kod, men vår pump kräver närmare till 1000mA! Så för att kontrollera denna större belastning, har vi valt att använda en större transistor, 2N7000. Först vi förklara grunderna i att använda MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field effecttransistorer) som växlar: föra Gate spänningen över källan, vi kan tillåta nuvarande överföras från avloppet till källa. Från 2N7000 databladet, har vi extraherade figur 1, som visar förhållandet mellan avlopp nuvarande och avlopp-Matningsspänning för olika gate-source spänning inställningar. Det finns några viktiga saker du kan lära av denna graf:

1. för VGS under ca 3,0 volt tillåts ingen aktuell flöda. Detta är den av staten, även kallad "cutoff".
2. för små VDS, ser kurvan ut ungefär linjär genom origo--vilket innebär det elektriskt "ser ut" som en resistor. Motsvarande motståndet är inverterad lutningen på kurvan. Denna region av MOSFET operation kallas "triode".
3. för större VDS nås vissa maximala nivå av nuvarande. Detta kallas "mättnad".
4. När vi ökar VGS, får mer ström flow i både trioden och mättnad.

Och nu du faktiskt har lärt mig om alla tre driftsformer MOSFET: cutoff, trioden och mättnad.

Eftersom vår gate kontroll är digital (+ 5 eller 0), vi är bara bekymrad över kurvan gulmarkerat, för VGS = 5V. Normalt använder en MOSFET som en switch innebär i allmänhet trioden driftläge, eftersom MOSFET avleder makten PD = ID * VDS och en bra switch bör försvinna makt i växeln själv. Men i detta fall, det handlar om en motor, och motorer tenderar att kräver massor av nuvarande (med lite spänningsfall) när de är först börjar. Så för den första sekunden eller två, MOSFET kommer att fungera med hög VDS, och kommer att begränsas av dess maximala ström--om 800mA från den röda streckade linjen har vi ritat i databladet. Vi fann att detta inte var tillräckligt för att få pumpen igång, så vi använde lite trick och sätta två MOSFETs parallellt. Detta sätt de dela nuvarande, och effektivt kan sjunka om 1600mA tillsammans.

Också på grund av hög effekt kraven i pumpen använde vi en vägg transformator med högre nuvarande produktion. Om du har en vägg transformator med större än 5V--kanske 9V eller 12V-- då du ca