Elevació del motor pas a pas controlat per IR: 15 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Necessitava automàticament aixecar una imatge gran que amagui un televisor muntat sobre una xemeneia. La imatge es munta a un marc d’acer corredís personalitzat que utilitza cordes, politges i contrapesos perquè pugui ser aixecat a mà. Sona bé en teoria, però és incòmode a la pràctica quan només voleu mirar la televisió uns minuts. Volia automatitzar l’aixecament de la imatge amb ordres IR des d’un Hub Harmony sempre que s’encén el televisor.

Pas 1:

Aquí s’explica com es va aixecar la imatge abans. Com podeu veure, no hi havia prou espai per instal·lar un ascensor de TV típic. Fins i tot si hi havia prou espai, els ascensors de televisió més alts anuncien que poden aixecar un televisor de fins a 60 polzades, però això és enganyós, ja que el seu recorregut màxim sol ser de només 24 a 30 polzades i necessitava moure la imatge de 53 polzades. Vaig investigar els actuadors lineals, però de nou no hi havia prou espai i no en vaig trobar un de compacte amb tanta elevació. També hi va haver el problema d’esbrinar com accionar-lo mitjançant IR, ja que la majoria utilitzen un commutador físic o un comandament a distància RF.

Pas 2:

Necessitava un mecanisme que fos compacte, que pogués recórrer 53 polzades i que pogués ser controlat per IR. Finalment vaig decidir utilitzar un gran motor pas a pas amb un cargol llarg. Després d'una cerca en línia, vaig trobar aquests dos vídeos. Simplement vaig combinar els dos conceptes.

Pas 3:

Llista de peces

Motor pas a pas NEMA 23 d’alt parell

NEMA 23 Damper https://smile.amazon.com/gp/product/B07LFG6X8R Em preocupava que les vibracions d’alta freqüència del motor pas a pas ressonessin al bastidor metàl·lic i fessin molt de soroll, de manera que vaig utilitzar un amortidor. El pas a pas era una mica més ample que l’angle de planxa, de manera que es fixaria un costat del pas a pas amb cargols, femelles i arandeles de parafangs, de manera que vaig haver d’utilitzar aquest amortidor d’estil que té quatre forats de muntatge a cada extrem en lloc de l’habitual dos.

Controlador de motor pas a pas 1.0-4.2A 20-50VDC

Font d'alimentació 24V sense ventilador

Arduino

Micro switch https://smile.amazon.com/dp/B07KLZTHR9 o https://smile.amazon.com/dp/product/B07V6VGV9J en funció de l'abast que necessiteu. Vaig utilitzar un interruptor de gran pes com aquest, ja que el muntava en angle de ferro.

Diode receptor IR https://smile.amazon.com/dp/B00UO9VO8O Aquests receptors Vishay són suposadament els millors.

Funda Arduino clara o fumada https://smile.amazon.com/gp/product/B075SXLNPG Una cosa transparent que pot penetrar un intermitent IR.

Cargol i femella de plom ACY de 8 mm T8x8 Zyltech ("T8" = 8 mm de diàmetre; "x8" = 8 mm d'elevació per volta) Necessitava un cargol de plom molt llarg, així que vaig trobar aquest de 2000 mm (78 polzades ~ 6,5 peus) a eBay https: / /www.ebay.com/itm/323211448286 Per sort, aquest fabricant inclou una femella de llautó resistent amb una brida ampla. La majoria de les altres marques tenen brides estretes amb petits orificis de muntatge tan a prop de l’eix que no deixen espai per a les rentadores i les rosques.

Acoblador d'eix de 8 mm a 10 mm https://smile.amazon.com/gp/product/B07X4VHYTQ Assegureu-vos d'utilitzar un acoblador sòlid d'estil de pinça, ja que s'adapta molt més que un tipus de cargol fix i no danyarà la eix o cargol de plom.

Qualsevol control remot IR

Cablatge entre Arduino i Stepper Driver https://smile.amazon.com/dp/B07D58W66X He programat l'Arduino mitjançant pins adjacents per poder utilitzar un connector ampli de capçalera com aquest que no es desprengui fàcilment.

Cable de 4 conductors entre Stepper Driver i Stepper

Cable de 2 conductors entre Arduino i Micro switch

Connectors de terminals a l’estil euro

Pas 4:

Vaig utilitzar la biblioteca de pas a pas AccelStepper per poder iniciar i aturar el pas a pas de manera gradual, ja que hi havia força massa implicada, però encara necessitava posar el pas a punt a l’encesa mitjançant un micro commutador. He trobat aquest vídeo i tutorial de YouTube que mostraven com fer servir el pas a pas mitjançant el canvi regular de pin alt / baix abans de lliurar el control a AccelStepper per a un moviment més ràpid.

Pas 5:

Vaig utilitzar un Arduino Uno i cables de pont per a la fase de codificació i prototipatge.

Pas 6:

Abans de poder escriure l’esbós de l’ascensor, necessitava trobar els codis hexadecimals IR dels botons del comandament a distància que anava a utilitzar per pujar i baixar, així que vaig penjar l’esbós adjunt a Arduino i vaig obrir el monitor sèrie per veure els codis mentre Vaig prémer els botons del comandament a distància.

P. S. Aquest és el meu primer projecte Arduino sobre Instructables. Per alguna raó, el codi es fa malbé quan faig servir l’opció de format de codi o adjunto com a text pla, de manera que el penjo amb una extensió.c. Només cal que canvieu el nom amb l'extensió.ino d'Arduino. O.txt si només voleu fer-hi una ullada ràpida.

Pas 7:

El codi del propi ascensor.

Pas 8:

Vaig utilitzar un Arduino Uno i cables de pont individual per a la fase de prototipatge, però volia utilitzar un cable de capçalera de 5 pins per evitar que els cables es desprenguessin accidentalment. L’única placa Arduino de mida completa que vaig poder trobar sense pins de capçalera preinstal·lats era un Arduino Leonardo de la botiga oficial d’Arduino. El codi és el mateix per a tots dos, tret que hi ha un conflicte conegut entre el LED del pin 13 de Leonardo i el receptor IR, de manera que no podia aconseguir que el LED parpellejés per obtenir informació visual quan rebia senyals IR com podria fer-ho amb l’Uno, però això no era gens gran. Les úniques diferències notables són que el Leonardo utilitza un connector micro USB i arrenca molt més ràpid que l’Uno. Vaig doblar els cables del receptor IR de 90 graus i el vaig soldar permanentment per afrontar la part superior de la caixa on tenia previst enganxar el flasher IR de l’Harmony Hub.

Pas 9:

Volia mantenir-ho tot el més compacte possible, així que vaig trobar aquesta petita caixa de cable ajustable / muntatge per mòdem https://smile.amazon.com/dp/B077T45BXR per contenir l'Arduino, el controlador pas a pas i la font d'alimentació. Vaig utilitzar cinta servo de velcro i silicona per evitar que rellisqués quan estrenyeu la muntura. Els terminals de pas, direcció i habilitació del controlador de pas a pas no comparteixen una terra comuna i només tenia un cable de terra que provenia de l’Arduino, així que vaig utilitzar cables de pont (aquests petits bucles negres) per connectar tots els terminals de terra junts al pas a pas. conductor. Aquest petit fil nu que encara no està connectat a res és el fil positiu del microinterruptor. Bàsicament hi ha un pas, direcció, habilitació, micro commutador i cable de terra que provenen de l’Arduino.

Pas 10:

Instal·lar la femella ACME, el cargol principal i el motor pas a pas no va ser difícil, però vaig necessitar MOLTA ajuda per treure la imatge i els contrapesos per arribar al marc.

Pas 11:

Nou ACME instal·lat.

Pas 12:

Aquí teniu un petit vídeo de la part de l'esbós. El disseny és lent, ja que busca el commutador de límit. El registre inicial s'inicia automàticament cada vegada que es produeix una pèrdua de potència, de manera que el controlador de pas a pas coneix la posició del pas a pas. Si augmenteu el volum a la marca de 12 segons, podreu escoltar el micro interruptor que fa clic quan s’empeny i torna a fer clic quan s’allibera després que el pas a pas inverti.

Pas 13:

I, finalment, aquí teniu l’ascens en acció. Es triga 25 segons a aixecar la imatge 53 polzades.

Pas 14:

Components muntats darrere del televisor.

Pas 15:

Vaig aprendre un parell de lliçons sobre com escriure i depurar el codi. La primera és que el pas a pas començaria a posar-se al punt d’engegada fins i tot si el micro commutador estava desconnectat, de manera que vaig connectar l’Arduino al costat normalment tancat (NC) del commutador i vaig afegir algun codi per sortir de l’esbós si el commutador no està detectat, en cas contrari, el pas a pas mai deixaria de marcar. Si feu servir el costat normalment obert (NO) del commutador, l’Arduino no sap si l’interruptor està obert o simplement no està connectat. La segona lliçó que vaig aprendre és que el controlador pas a pas faria servir alimentació (potència total o mitja depenent de la configuració d’un commutador DIP del controlador pas a pas) per mantenir el controlador pas a pas quan no es mou. Això té sentit per a aplicacions d’impressió CNC i 3D, però no calia que es mantingués al seu lloc durant hores alhora (Consell: la retenció de mitja potència fa que el motor pas a pas no sigui tan calent) ja que feia servir un mecanisme d’elevació relativament neutral.. La solució és utilitzar els pins ENA (habilitació) del controlador de pas. Vaig connectar l’ENA + del controlador pas a pas a un pin de l’Arduino i l’ENA- a la terra de l’Arduino i simplement vaig canviar el pin ENA + a HIGH (On) per dir-li al controlador pas a pas que tanca l’alimentació del pas a pas entre moviments. Si estigués fent servir això per aixecar un televisor pesat, primer provaria d’utilitzar una rosca anti-reacció per veure si n’hi havia prou per aguantar-lo abans d’utilitzar un pas a pas d’alimentació constant per estalviar energia. Espero que aquest Instructable hagi estat útil per a algú. Gràcies per mirar