Повдигане на стъпков двигател с IR контрол: 15 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Трябваше да автоматизирам повдигането на голяма картина, която скрива телевизор, монтиран над камина. Картината е монтирана към персонализирана плъзгаща се стоманена рамка, която използва въжета, ролки и противотежести, така че да може да се повдига на ръка. На теория това звучи добре, но на практика е неудобно, когато просто искате да гледате телевизия за няколко минути. Исках да автоматизирам повдигането на картината с IR команди от Harmony Hub, когато телевизорът е включен.

Етап 1:

Ето как картината е била вдигната преди. Както можете да видите, нямаше достатъчно място за инсталиране на типичен телевизионен асансьор. Дори да има достатъчно място, най -високите телевизионни асансьори рекламират, че могат да вдигнат телевизор до 60 инча, но това е подвеждащо, тъй като максималното им пътуване обикновено е само 24 до 30 инча и трябваше да преместя картината 53 инча. Изследвах линейни задвижващи механизми, но отново нямаше достатъчно място и не можах да намеря компактен с толкова много повдигане. Също така имаше проблем с измислянето как да го активирате с помощта на IR, тъй като повечето използват физически превключвател или RF дистанционно.

Стъпка 2:

Имах нужда от механизъм, който е компактен, може да пътува 53 инча и да се контролира от IR. Най -накрая се спрях да използвам голям стъпков двигател с дълъг винт. След онлайн търсене намерих тези два видеоклипа. Просто комбинирах двете понятия.

Стъпка 3:

Списък с части

Стъпков двигател NEMA 23 с висок въртящ момент

NEMA 23 Damper https://smile.amazon.com/gp/product/B07LFG6X8R Бях загрижен, че високочестотните вибрации на стъпковия двигател ще резонират върху металната рамка и ще вдигнат много шум, затова използвах амортисьор. Стъпката беше малко по -широка от ъгловата ютия, така че едната страна на стъпката всъщност щеше да бъде затегната с винтове, гайки и шайби за калници, така че трябваше да използвам този амортисьор, който има четири монтажни отвора на всеки край, вместо обичайните две.

Драйвер на стъпков двигател 1.0-4.2A 20-50VDC

24V захранване без вентилатори

Arduino

Микро превключвател https://smile.amazon.com/dp/B07KLZTHR9 или https://smile.amazon.com/dp/product/B07V6VGV9J в зависимост от това колко обхват се нуждаете. Използвах превключвател за тежки условия като този, тъй като го монтирах към ъглов чугун.

Диод за IR приемник https://smile.amazon.com/dp/B00UO9VO8O Тези приемници Vishay се предполага, че са най -добрите.

Прозрачен или опушен калъф Arduino https://smile.amazon.com/gp/product/B075SXLNPG Нещо прозрачно може да проникне в IR -мигач.

Zyltech 8 мм T8x8 ACME Оловен винт и гайка ("T8" = 8 мм диаметър; "x8" = 8 мм повдигане на оборот) Имах нужда от наистина дълъг винтов винт, така че намерих този 2000 мм (78 инча ~ 6,5 фута) такъв в ebay https:/ /www.ebay.com/itm/323211448286 За щастие този производител включва тежка месингова гайка с широк фланец. Повечето други марки имат тесни фланци с малки монтажни отвори, толкова близо до вала, че не оставят хлабина за шайби и контргайки.

8 мм до 10 мм съединител на вала https://smile.amazon.com/gp/product/B07X4VHYTQ Не забравяйте да използвате плътен съединител в стил скоба като този, тъй като те се държат много по-здраво от типа на винт и няма да повредят вал или водещ винт.

Всяко IR дистанционно

Окабеляване между Arduino и Stepper Driver https://smile.amazon.com/dp/B07D58W66X Програмирах Arduino с помощта на съседни щифтове, за да мога да използвам широк конектор за заглавие като този, който няма да се разхлаби лесно.

4-проводников проводник между Stepper Driver и Stepper

2-проводников проводник между Arduino и микро превключвател

Терминални конектори в евро стил

Стъпка 4:

Използвах библиотеката на стъпките AccelStepper, за да мога постепенно да стартирам и спирам стъпъра, тъй като имаше доста маса, но все пак трябваше да прибера стъпката при включване с помощта на микро превключвател. Намерих този видеоклип и урок в YouTube, който показа как да приютите стъпката, използвайки редовно превключване на високи/ниски щифтове, преди да предадете управлението на AccelStepper за по -бързо движение.

Стъпка 5:

Използвах Arduino Uno и джъмперни проводници за фазата на кодиране и прототипиране.

Стъпка 6:

Преди да успея да напиша скицата за асансьора, трябваше да намеря IR шестнадесетичните кодове за бутоните на дистанционното, което щях да използвам за нагоре и надолу, затова качих приложената скица в Arduino и отворих серийния монитор, за да прегледам кодовете, докато Натиснах бутони на дистанционното.

P. S. Това е първият ми проект на Arduino за Instructables. По някаква причина кодът се изкривява, когато използвам или опцията за формат на кода, или прикачвам като обикновен текст, затова го качих с разширение.c. Просто го преименувайте с разширението.ino на Arduino. Или.txt, ако просто искате да го разгледате набързо.

Стъпка 7:

Кодът за самия асансьор.

Стъпка 8:

Използвах Arduino Uno и отделни джъмперни проводници за фазата на прототипиране, но исках да използвам 5-пинов кабел на заглавката, за да предотвратя случайно разхлабване на проводниците. Единствената пълноразмерна дъска на Arduino, която можех да намеря без предварително инсталирани щифтове за заглавки, беше Arduino Leonardo от официалния магазин на Arduino. Кодът е еднакъв и за двата, с изключение на известен конфликт между пина 13 LED и инфрачервения приемник на Леонардо, така че не успях да накарам светодиода да мига за визуална обратна връзка, когато получавам инфрачервени сигнали, както бих могъл с Uno, но това не беше голямо. Единствените други забележими разлики са, че Leonardo използва микро USB конектор и се зарежда много по -бързо от Uno. Прегънах проводниците на инфрачервения приемник на 90 градуса и го запоявах трайно с лице към горната част на кутията, където планирах да залепя IR мигача на Harmony Hub.

Стъпка 9:

Исках да запазя всичко възможно най -компактно, затова намерих тази малка регулируема кабелна кутия/стойка за модем https://smile.amazon.com/dp/B077T45BXR, за да държа Arduino, стъпков драйвер и захранване. Използвах велкро и силиконова серво лента, за да предпазя всичко от изплъзване при затягане на стойката. Терминалите за стъпка, посока и разрешаване на стъпковия драйвер нямат обща земя и имах само един заземен проводник, идващ от Arduino, така че използвах джъмперни проводници (тези малки черни контури), за да свържа всички земни терминали заедно на степпера шофьор. Този малък гол проводник, който стърчи и все още не е свързан с нищо, е положителният проводник за превключвателя Micro. По принцип има стъпка, посока, активиране, микро превключвател и заземяващ проводник, идващ от Arduino.

Стъпка 10:

Инсталирането на гайката ACME, винтовия винт и самия стъпков двигател не беше трудно, но имах нужда от МНОГО помощ при премахването на картината и противотежестите, за да стигна до рамката.

Стъпка 11:

Инсталирана е гайка ACME.

Стъпка 12:

Ето кратко видео на началната част на скицата. Той е бавен по дизайн, тъй като търси крайния ключ. Набирането на място започва автоматично след всеки загуба на мощност, така че шофьорът на стъпката да знае позицията на стъпката. Ако увеличите силата на звука на 12 -секундния знак, можете да чуете щракването на микро превключвателя, когато го натиснете, и отново, когато се освободи, след като стъпката се обърне.

Стъпка 13:

И накрая ето лифта в действие. Вдигането на картината на 53 инча отнема 25 секунди.

Стъпка 14:

Компоненти, монтирани зад телевизора.

Стъпка 15:

Научих няколко урока за писане и отстраняване на грешки в кода. Първият е, че степерът ще започне да се насочва при включване, дори ако превключвателят Micro е бил изключен, затова вместо това свързах Arduino към нормално затворената (NC) страна на превключвателя и добавих код, за да изляза от скицата, ако превключвателят не е открит, в противен случай стъпката никога няма да спре да се насочва. Ако използвате нормално отворената (NO) страна на превключвателя, Arduino не може да разбере дали превключвателят е отворен или просто не е прикрепен. Вторият урок, който научих, е, че стъпковият драйвер ще използва мощност (пълна или половин мощност в зависимост от настройката на DIP превключвател на стъпковия драйвер), за да задържи стъпковия драйвер на място, когато не се движи. Това има смисъл за приложения с ЦПУ и 3D печат, но нямах нужда той да стои на място с часове наведнъж (Съвет: Задържането с половин мощност прави стъпковия двигател не толкова горещ хаха), тъй като използвах сравнително неутрално балансиран повдигащ механизъм. Решението е да се използват щифтовете ENA (активиране) на стъпковия драйвер. Свързах ENA+ на стъпковия драйвер към щифт на Arduino и ENA- към земята на Arduino и просто превключих щифта ENA+ на HIGH (Вкл.), За да кажа на стъпковия драйвер да изключи захранването на степпера между движенията. Ако използвах това за повдигане на тежък телевизор, първо бих опитал да използвам гайка против люфт, за да видя дали това е достатъчно, за да го задържи, преди да използвам постоянно захранван степер, просто за да пести енергия. Надявам се, че тази инструкция е била полезна за някого! Благодаря за търсенето!