Експерименти със случайни ШИМ двигатели с постоянен ток + Енкодер Отстраняване на неизправности: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Често има моменти, когато нечий боклук е съкровище на друг и това беше един от тези моменти за мен.

Ако сте ме следвали, вероятно знаете, че се заех с огромен проект, за да създам свой собствен 3D принтер с ЦПУ от скрап. Тези парчета са направени от стари части на принтера и различни стъпкови двигатели.

Тази карета за принтер идва от матричен принтер на Texas Instruments от 80 -те години на миналия век. За съжаление не помня какъв беше моделът, но имам номера на двигателя, 994206-0001. Този DC двигател е оборудван и с енкодер, който би бил полезен за използване в съвременните приложения. В бързината да възстановя този монтаж, само го премахнах и направих снимка къде е свързан.

В тази инструкция ще се опитам да видя дали двигателят и енкодерът действително работят и за какво са изводите.

Консумативи:

DC двигател с енкодер

Arduino UNO, NANO

L298N H-мост

DC Buck конвертор

Захранване, способно да свърже напрежението (ите), от което може да се нуждаете (стар ATX за компютър може да бъде жизнеспособна опция)

Кабели

PC с arduino IDE

Мултиметър

Тетрадка!!

Стъпка 1: Бърз поглед към монтажа

На снимка 1 е показана основната половина на каретата. Той беше оборудван с монтажа, мотора с енкодера и каналите за старото подаване на матрична хартия. Премахнах следите и част от долния монтаж. Долната част, която премахнах, беше стоманената опора, която всъщност беше доста тежка (изглежда, че не ги правят такива в днешно време).

Снимка втора показва къде J8 (конекторът на енкодера) & и J6 (конекторът на двигателя) са отстранени от контролната платка. Аз самият го снимах в училище по следите и интегралните схеми от "дъската майка".

На снимки 3 и 4 можете да видите съответно съединителите на двигателя и енкодера.

След като очертах следите на енкодера и възпроизведох схемата, успях да създам своя собствена диаграма, която бих могъл да бъда лесно достъпен. Изводът на енкодера беше най -важното за мен да определя и е фокусът на тази инструкция за отстраняване на неизправности. Ще видим това в следващия раздел.

Стъпка 2: Разбиране на изхода на енкодера

Сега трябва да разбера какъв е изводът на енкодера. Аз произволно маркирах щифтове от 1 до 8 и ги описвам на последната снимка. Това, което предполагам, като гледам контролната платка и следите на самия енкодер, е, че щифт 1 и 6 са заземени, а 5 е Vcc (мощност, 5V). Връзката за 2 е блокирана, така че е безполезна и 3, 4, 7 и 8 са изходите за диодния масив. ВНИМАНИЕ: Правя смело предположение с моя тест! Свързах земята към земята на моя източник на захранване, но след това свързвам директно 5 V към енкодера. Стартирането при това високо напрежение би могло да унищожи енкодера ви, ако не знаете какво напрежение е необходимо (например как не знаех). Така че може да искате да започнете с по -ниско напрежение, като например 3.3 V. След като свържа моя 5 V източник на захранване към енкодерния щифт 5 и заземяването към пин 1, залепвам мултицетното си заземяване към пин 1 и щифт 5, за да се уверя, че захранването е налице, снимка 2. След това започвам да тествам щифт 3, който предполагах, че е един от фотодиодните масиви, снимки 3-5. Както можете да видите циклите на напрежение от близо до 0 V до близо до 5 V, докато въртя вала на двигателя. Това беше добър знак да докажа, че хипотезата ми е вярна! Направих същото за щифтове 4, 7 и 8 и получих същите резултати. Така че сега определих какви са изходните щифтове за моя енкодер.

Можете да направите същото с всеки оптичен сензор, който изтеглите от принтер, от който може да спасявате части, тъй като повечето не идват с 8-пинови конектори. За съвременните домашни принтери те изглеждат 3 или 4-пинови. HomoFaciens има страхотно видео в YouTube за това как да определите неизвестен извод за оптични сензори.

Стъпка 3: Проста скица на Arduino за преместване на двигателя назад и напред

Сега, когато имам данни за енкодера на двигателя, е време да видя как ще работи самият двигател. За да направя това, написах много основна скица за Arduino, снимки 3 - 5. Определям моя вход за модулация на импулсна ширина от L298N като „enB“. За щифтове 3 и 4 го настроих, за да позволя на двигателя да сменя посоките, ако е необходимо. Това ще

А. Включете двигателя

Б. Движете се в една посока за 2 секунди

В. Разменете посоката за 2 секунди и

Г. Повторете

Просто искам да тествам настройката и функционалността и това се оказа успешно (след смяна на пулса от 50 на 100, вижте снимката по-горе).

Следващата скица увеличава ускорението, снимки 6 - 8. Стартирам PWM от 100 (както е определено от първия скиц) и ускорявам до 255. Това ще

А. Ускорете щифт 3 (посока на CW) от 100 до 255 на PWM за 0,1 секунда

Б. Забавете от 255 до 100 за 0,1 секунда

В. Смяна на посоката, щифт 4 (CCW)

Г. Ускоряване/забавяне, същото като щифт 3

Д. Повторете

Този процес (нещо като) се вижда на последната снимка, но вижте видеото за по -добра визуализация.

Тези основни скици могат да бъдат адаптирани и към вашия DC двигател. Вярвам, че много хора използват този тип скици за управление на роботи или друг тип търкалящи се апарати. Просто исках да проверя работата и да разбера по -добре дали този двигател ще работи или не.

Стъпка 4: Заключителни мисли (за сега)

Тук бих казал, че фаза 1 е завършена.

Знам, че енкодерът работи и двигателят ще работи с PWM на Arduino.

Следващото нещо за крайното ми приложение би било да:

1. Определете импулса на оборот (PPR) на енкодера за неговия A & B път, отгоре и отдолу. Сигурен съм, че някъде има скица, където мога да пусна ШИМ заедно с брояч за импулси на енкодера, CW & CCW, но все още не съм намерил такъв. (Всички коментари за това къде да намерите скица на Arduino ще бъдат високо оценени!)

2. Определете как да работите с този DC мотор/енкодер на GRBL и неизбежно калибрирайте осите. (Отново, моля, коментирайте, ако знаете някъде) Бих искал да направя това с лаптоп с Microsoft. Намерих някои, използващи Linux, но това няма да ми помогне.

3. Проектирайте машината да работи като част от цяло ЦПУ.

Всички мисли за тази цел определено се препоръчват, ако искате да ги оставите в секцията за коментари. Благодаря ви, че погледнахте и се надявам това да помогне/вдъхнови някой.