Stepenasti motor s IC upravljanjem: 15 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Morao sam automatizirati podizanje velike slike koja skriva televizor postavljen iznad kamina. Slika je montirana na prilagođeni klizni čelični okvir koji koristi užad, remenice i protuutege tako da se može podići ručno. U teoriji ovo zvuči dobro, ali u praksi je nezgodno kada samo želite gledati televiziju nekoliko minuta. Htio sam automatizirati podizanje slike IC naredbama sa Harmony Hub -a kad god je televizor uključen.

Korak 1:

Evo kako je slika ranije podignuta. Kao što vidite, nije bilo dovoljno prostora za instaliranje tipičnog TV lifta. Čak i da ima dovoljno mjesta, najviši TV liftovi oglašavaju da mogu podići televizor do 60 inča, ali to je zavaravajuće jer je njihov maksimalni hod obično samo 24 do 30 inča, a ja sam morao pomaknuti sliku za 53 inča. Istražio sam linearne aktuatore, ali opet nije bilo dovoljno mjesta i nisam mogao pronaći kompaktni s toliko dizala. Također je postojao problem smišljanja kako ga aktivirati pomoću IC -a jer većina koristi fizički prekidač ili RF daljinski upravljač.

Korak 2:

Trebao mi je kompaktan mehanizam, mogao je putovati 53 inča i biti kontroliran IC -om. Konačno sam se odlučio za korištenje velikog koračnog motora s dugim olovnim vijkom. Nakon pretraživanja na internetu pronašao sam ova dva video zapisa. Jednostavno sam spojio dva koncepta.

Korak 3:

Lista delova

NEMA 23 koračni motor s visokim zakretnim momentom

NEMA 23 Damper https://smile.amazon.com/gp/product/B07LFG6X8R Bio sam zabrinut da će visokofrekventne vibracije koračnog motora rezonirati na metalnom okviru i stvarati veliku buku pa sam upotrijebio prigušivač. Steper je bio samo malo širi od kutnog željeza pa je jedna strana koraka zapravo pričvršćena vijcima, navrtkama i podlošcima na branicima pa sam morao koristiti ovaj stilski amortizer koji ima četiri rupe za montažu na svakom kraju umjesto uobičajenog dva.

Upravljački program koračnog motora 1.0-4.2A 20-50VDC

Napajanje 24V bez ventilatora

Arduino

Mikro prekidač https://smile.amazon.com/dp/B07KLZTHR9 ili https://smile.amazon.com/dp/product/B07V6VGV9J ovisno o tome koliko vam je dosega potrebno. Koristio sam ovakav prekidač za teške uslove rada jer sam ga montirao na ugaono gvožđe.

Dioda za IC prijemnik https://smile.amazon.com/dp/B00UO9VO8O Ovi Vishay prijemnici su navodno najbolji.

Prozirna ili dimljena Arduino futrola https://smile.amazon.com/gp/product/B075SXLNPG Nešto transparentno može probiti IC bljeskalicu.

Zyltech 8mm T8x8 ACME olovni vijak i matica ("T8" = promjer 8 mm; "x8" = podizanje 8 mm po okretu) Trebao mi je zaista dugačak olovni vijak pa sam našao ovaj 2000 mm (78 inča ~ 6,5 stopa) na ebayu https:/ /www.ebay.com/itm/323211448286 Srećom, ovaj proizvođač uključuje mesinganu maticu za teške uslove rada sa širokom prirubnicom. Većina drugih marki ima uske prirubnice s malim montažnim otvorima toliko blizu vratila da ne ostavljaju prostor za podloške i matice.

Spojnica za osovinu od 8 mm do 10 mm https://smile.amazon.com/gp/product/B07X4VHYTQ Svakako upotrijebite čvrstu spojnicu u obliku stezaljke poput ove jer se drže mnogo čvršće od tipa vijaka za namještanje i neće oštetiti vratilo ili vodeći vijak.

Bilo koji daljinski upravljač

Ožičenje između Arduina i Stepper Driver -a https://smile.amazon.com/dp/B07D58W66X Programirao sam Arduino koristeći susjedne pinove tako da mogu koristiti ovakav konektor širokog zaglavlja koji se neće lako olabaviti.

4-žična žica između Stepper Driver-a i Steppera

2-žična žica između Arduino i mikro prekidača

Konektori terminala u euro stilu

Korak 4:

Koristio sam biblioteku koraka AccelStepper kako bih mogao postupno pokretati i zaustavljati stepper jer je u pitanju bila prilično velika masa, ali još uvijek sam trebao prikriti stepper pri uključivanju pomoću mikro prekidača. Pronašao sam ovaj YouTube videozapis i vodič koji je pokazao kako da steper stegnete koristeći redovno prebacivanje visokih/niskih pinova prije nego što prepustite kontrolu AccelStepper -u radi bržeg kretanja.

Korak 5:

Koristio sam Arduino Uno i kratkospojne žice za fazu kodiranja i prototipiranja.

Korak 6:

Prije nego što sam mogao napisati skicu za lift potrebno mi je da pronađem IC heksadecimalne kodove za dugmad na daljinskom upravljaču koje sam namjeravao koristiti gore i dolje, pa sam prenio priloženu skicu na Arduino i otvorio serijski monitor za pregled kodova dok Pritisnuo sam dugmad na daljinskom upravljaču.

P. S. Ovo je moj prvi Arduino projekt na Instructables. Iz nekog razloga kôd postaje iskrivljen kada koristim opciju formata koda ili ga prilažem kao običan tekst pa sam ga prenio s.c ekstenzijom. Samo ga preimenujte s Arduino -ovim nastavkom.ino. Ili.txt ako ga samo želite brzo pogledati.

Korak 7:

Kôd samog lifta.

Korak 8:

Koristio sam Arduino Uno i pojedinačne kratkospojnike za fazu izrade prototipa, ali sam htio koristiti 5-pinski kabel zaglavlja kako bih spriječio slučajno otpuštanje žica. Jedina Arduino ploča u punoj veličini koju sam mogao pronaći bez prethodno instaliranih igala zaglavlja bio je Arduino Leonardo iz službene Arduino trgovine. Kôd je isti za oboje, osim što postoji poznati sukob između Leonardove pin 13 LED i IR prijemnika pa nisam mogao natjerati LED da treperi za vizualnu povratnu informaciju prilikom prijema IC signala kao što je to slučaj s Uno -om, ali to nije bilo veliko. Jedine druge značajne razlike su u tome što Leonardo koristi mikro USB konektor i pokreće se mnogo brže od Uno -a. Savio sam provodnike IC prijemnika za 90 stepeni i lemio ga trajno prema vrhu kućišta u koje sam planirao zalijepiti IC bljeskalicu Harmony Hub -a.

Korak 9:

Htio sam sve učiniti što je moguće kompaktnijim pa sam pronašao ovu malu podesivu kabelsku kutiju/nosač za modem https://smile.amazon.com/dp/B077T45BXR za držanje Arduina, koračnog upravljačkog programa i napajanja. Koristio sam čičak i silikonsku servo traku da spriječim da sve isklizne prilikom zatezanja nosača. Stezaljke koraka, smjera i omogućavanja na stepper drajveru nemaju zajedničku masu, a ja sam imao samo jednu žicu za uzemljenje koja dolazi od Arduina, pa sam koristio kratkospojnike (te male crne petlje) za povezivanje svih uzemljenih terminala zajedno na steperu vozač. Ta gola žica koja strši, a još ni s čim nije povezana, pozitivna je žica za mikro prekidač. U osnovi, korak, smjer, omogućavanje, mikro prekidač i žica za uzemljenje dolaze iz Arduina.

Korak 10:

Instaliranje ACME matice, olovnog vijka i koračnog motora nije bilo teško, ali bilo mi je potrebno MNOGO pomoći pri uklanjanju slike i protuteža da bih došao do okvira.

Korak 11:

ACME matica instalirana.

Korak 12:

Evo kratkog videa početnog dijela skice. Dizajn je spor jer traži krajnji prekidač. Navođenje staze počinje automatski svaki put kada dođe do nestanka energije, tako da vozač koraka zna položaj koraka. Ako pojačate jačinu zvuka na oznaci od 12 sekundi, možete čuti kako mikro prekidač klikne kada se pritisne i ponovo klikne kada se otpusti nakon što se steper okrene.

Korak 13:

I na kraju evo dizala na djelu. Za podizanje slike od 53 inča potrebno je 25 sekundi.

Korak 14:

Komponente montirane iza televizora.

Korak 15:

Naučio sam nekoliko lekcija pisanju i otklanjanju grešaka u kodu. Prvi je da bi se steper počeo uključivati pri uključivanju čak i ako je mikro prekidač isključen pa sam umjesto toga spojio Arduino na normalno zatvorenu (NC) stranu prekidača i dodao neki kôd za izlaz iz skice ako prekidač nije ako se otkrije, u suprotnom slučaju, stepper nikada ne bi prestao s navođenjem. Ako koristite normalno otvorenu (NE) stranu prekidača, Arduino ne može reći je li prekidač otvoren ili jednostavno nije pričvršćen. Druga lekcija koju sam naučio je da bi koračni upravljač koristio napajanje (punu ili polovinu snage, ovisno o postavci DIP sklopke na upravljačkom programu koraka) kako bi držao koračni upravljač na mjestu kada se ne kreće. Ovo ima smisla za aplikacije CNC-a i 3D ispisa, ali nije mi bilo potrebno da stoji na mjestu satima odjednom (Savjet: Zadržavanje polovice snage čini da stepper motor nije tako vruć lol) budući da sam koristio relativno neutralno uravnotežen mehanizam za podizanje. Rješenje je upotreba ENA igala za omogućavanje koračnog pokretača. Spojio sam ENA+ koračnog upravljačkog programa na pin na Arduinu i ENA- na Arduinovo uzemljenje i jednostavno preklopio ENA+ pin na HIGH (Uključeno) kako bih rekao stepper vozaču da isključi korak do koraka između poteza. Da sam ovo koristio za podizanje teškog televizora, prvo bih pokušao upotrijebiti maticu protiv zazora kako bih provjerio je li to dovoljno za držanje prije nego što koristim steper sa stalnim napajanjem jednostavno radi uštede energije. Nadam se da je ovaj Instructable nekome bio od pomoći! Hvala što ste pogledali!