Experiments PWM de motor CC aleatori + Solució de problemes del codificador: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Sovint hi ha moments en què la brossa d’algú és el tresor d’un altre, i aquest va ser un d’aquests moments per a mi.

Si heu estat seguint-me, probablement sabreu que vaig emprendre un enorme projecte per crear la meva pròpia impressora 3D CNC a partir de ferralla. Aquestes peces estaven fetes de peces antigues de la impressora i de diversos motors pas a pas.

Aquest carro d’impressora provenia d’una impressora de matriu de punts de Texas Instruments dels anys vuitanta. Malauradament, no recordo quin era el model, però tinc el número de motor, 994206-0001. Aquest motor de corrent continu també està equipat amb un codificador, que seria útil per a aplicacions modernes. En la meva pressa per recuperar aquest conjunt, només el vaig retirar i vaig fer una foto d’on estava connectat.

En aquest manual, intentaré veure si el motor i el codificador funcionen realment i per a què serveixen els pin-outs.

Subministraments:

Motor de corrent continu amb codificador

Arduino UNO, NANO

L298N pont H

Convertidor DC Buck

Font d'alimentació compatible amb els voltatges associats que pugueu necessitar (un PC ATX antic podria ser una opció viable)

Cables

PC amb IDE arduino

Multímetre

Quadern!!

Pas 1: Un cop d'ull ràpid a l'assemblea

La imatge 1 mostra la meitat principal del carro. Estava equipat amb el conjunt, el motor amb el codificador i les pistes per a l’antiga alimentació de paper de matriu de punts. Vaig treure les vies i part del conjunt inferior. La peça inferior que vaig treure era la barra de suport d’acer, que era bastant pesada (en realitat, sembla que no les fan així avui en dia).

La imatge dos mostra on es van treure J8 (el connector del codificador) i J6 (el connector del motor) de la placa de control. Vaig fer-ne una foto a l’escola jo mateix amb els rastres i els CI de la "placa mare".

A les imatges 3 i 4, podeu veure els connectors del motor i del codificador, respectivament.

Després de mapar les traces del codificador i reproduir l’esquema, vaig ser capaç de produir el meu propi diagrama que podia tenir fàcilment disponible. El pin out del codificador va ser el més important per a mi per determinar-ho, i és el focus d’aquest instructiu per a la resolució de problemes. Ho veurem a la següent secció.

Pas 2: Descripció del pin-out del codificador

Ara, he d'esbrinar què és el pin-out al codificador. He marcat arbitràriament els pins de l'1 al 8 i els descric a l'última foto. El que suposo, a partir de mirar la placa de control i les traces del propi codificador, és que els pins 1 i 6 estan a terra i 5 és Vcc (potència, 5V). La connexió per a 2 està buida, de manera que és inútil i 3, 4, 7 i 8 són les sortides de la matriu de díodes. AVÍS: Estic fent una hipòtesi audaç amb la meva prova. Vaig connectar terra a terra a la meva font d'alimentació, però després vaig connectar directament 5 V al codificador. A partir d’aquest nivell elevat, un voltatge podria destruir el codificador si no sabeu quin és el voltatge que necessita (com ara com no ho sabia). Per tant, és possible que vulgueu començar amb un voltatge més baix, com ara 3,3 V. Després de connectar la meva font d’alimentació de 5 V al pin 5 del codificador i a terra al pin 1, enganxo la terra del multímetre al pin 1 i al pin 5 per assegurar-me que la potència estigui present. foto 2. A continuació, començo a provar el pin 3, que és el que vaig suposar que era una de les matrius de díodes fotogràfics, fotos 3-5. Com podeu veure, els cicles de tensió des de prop de 0 V fins a prop de 5 V mentre faig girar l’eix del motor. Va ser un bon senyal per demostrar que la meva hipòtesi era correcta. Vaig fer el mateix amb els pins 4, 7 i 8 i vaig obtenir els mateixos resultats. Ara he determinat quins són els pins de sortida per al meu codificador.

Podeu fer el mateix amb qualsevol sensor òptic que treieu d’una impressora, de la qual podríeu recuperar peces, ja que la majoria no inclouen connectors de 8 pins. Per a les impressores domèstiques modernes, semblen ser de 3 o 4 pins. HomoFaciens té un fantàstic vídeo de YouTube sobre com determinar un pin desconegut per als sensors òptics.

Pas 3: Esbós senzill d'Arduino per moure el motor cap enrere i cap endavant

Ara que tinc dades per al codificador del motor, és hora de veure com funcionarà el propi motor. Per fer-ho, vaig escriure un esbós molt bàsic per a l'Arduino, a les imatges 3 a 5. Definim la meva entrada per a la modulació de l'amplada de pols del L298N com a "enB". Per als pins 3 i 4, el vaig configurar per permetre que el motor canviés les adreces, segons sigui necessari. Aquesta voluntat

A. Engegueu el motor

B. Mou en una direcció durant 2 segons

C. Canvieu la direcció durant 2 segons i

D. Repetiu

Només vull provar la configuració i la funcionalitat i això va tenir èxit (després de canviar el pols de 50 a 100, vegeu la imatge superior).

El següent esbós augmenta l’acceleració, fotos 6 - 8. Començo PWM de 100 (tal com es determina a partir del primer esbós) i accelero fins a 255.

A. Accelereu el pin 3 (direcció CW) de 100 a 255 a PWM durant 0,1 segons

B. Desaccelerar de 255 a 100 durant 0,1 segons

C. Canvi de direcció, pin 4 (CCW)

D. Accelerar / desaccelerar, igual que el pin 3

E. Repetiu

Aquest procés es veu (en certa manera) a la darrera imatge, però fa referència al vídeo per obtenir una millor visualització.

Aquests esbossos bàsics també es poden adaptar al vostre motor de corrent continu. Crec que molta gent utilitza aquest tipus d’esbossos per controlar robots o algun altre tipus d’aparells rodants. Només volia verificar el funcionament i entendre millor si aquest motor funcionaria o no.

Pas 4: Pensaments finals (ara per ara)

Aquí és on diria que la fase 1 és completa.

Sé que el codificador funciona i el motor funcionarà amb PWM a l'Arduino.

El següent per a la meva aplicació definitiva seria:

1. Determineu el pols per revolució (PPR) del codificador per al seu camí A & B, superior i inferior. Estic segur que hi ha un esbós en algun lloc on puc executar el meu PWM juntament amb un comptador per a impulsos del codificador, CW i CCW, però encara no n’he trobat cap. (Qualsevol comentari sobre on trobar un esbós d'Arduino serà molt agraït.)

2. Determineu com funciona aquest motor de corrent continu / codificador a GRBL i calibreu inevitablement els eixos. (Una vegada més, si us plau, comenteu si coneixeu algun lloc), m'agradaria fer-ho amb un ordinador portàtil de Microsoft. N'he trobat alguns amb Linux, però això no m'ajudarà.

3. Dissenyeu la màquina perquè funcioni com a part d'un CNC complet.

Sens dubte, es recomana qualsevol reflexió sobre aquest objectiu si voleu deixar-los a la secció de comentaris. Gràcies per mirar i espero que això ajudi / inspiri algú.