Tilfeldige DC Motor PWM -eksperimenter + Encoder Feilsøking: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Det er ofte tider hvor noens søppel er en annens skatt, og dette var et av disse øyeblikkene for meg.

Hvis du har fulgt meg, vet du sannsynligvis at jeg tok på meg et stort prosjekt for å lage min egen 3D -skriver CNC ut av skrap. Disse delene ble laget av gamle skriverdeler og forskjellige trinnmotorer.

Denne skrivervognen kom fra en Texas Instruments dot matrix -skriver fra 1980 -tallet. Dessverre husker jeg ikke hva modellen var, men jeg har motornummeret, 994206-0001. Denne likestrømsmotoren er også utstyrt med en koder, noe som ville være nyttig å bruke for moderne applikasjoner. I min hastighet med å gjenopprette denne enheten, fjernet jeg den bare og tok et bilde av hvor den var koblet til.

I denne instruksjonsboken vil jeg prøve å se om motoren og koderen faktisk fungerer og hva pin-outs er til.

Rekvisita:

Likestrømsmotor med Encoder

Arduino UNO, NANO

L298N H-bro

DC Buck -omformer

Strømforsyning som er i stand til den eller de tilknyttede spenningene du trenger (en gammel PC ATX kan være et levedyktig alternativ)

Kabler

PC med arduino IDE

Multimeter

Notisbok!!

Trinn 1: En rask titt på forsamlingen

Bilde 1 viser hovedhalvdelen av vognen. Den var utstyrt med enheten, motoren med koderen og sporene for den gamle matrisen for mating av papir. Jeg fjernet sporene og en del av bunnenheten. Bunnstykket jeg fjernet var stålstøttestangen, som faktisk var ganske tung (de ser ikke ut til å gjøre dem sånn i dag).

Bilde to viser hvor J8 (giverkontakten) og og J6 (motorkontakten) ble fjernet fra kontrollkortet. Jeg tok et bilde av det til skolen selv på sporene og ICene fra "hovedkortet".

På bildene 3 og 4 kan du se henholdsvis motor- og giverkontaktene.

Etter å ha kartlagt sporene på koderen og gjengitt skjematikken, var jeg i stand til å lage mitt eget diagram som jeg kunne ha lett tilgjengelig. Koderen pin out var det viktigste for meg å finne ut og er fokuset for denne instruerbare for feilsøking. Vi vil se dette i neste avsnitt.

Trinn 2: Forstå koderen Pin-out

Nå må jeg finne ut hva pin-out er på koderen. Jeg merket vilkårlig pins 1 til 8, og jeg beskriver dem på det siste bildet. Det jeg antar, fra å se på kontrollkortet og sporene på selve encoderen, er at pin 1 & 6 er malt og 5 er Vcc (power, 5V). Tilkoblingen for 2 slettes slik at det er ubrukelig, og 3, 4, 7 og 8 er utgangene for diodearrayen. ADVARSEL: Jeg gjør en dristig antagelse med testen min! Jeg koblet jord til jord på strømkilden min, men så kobler jeg 5 V direkte til koder. Fra og med denne høye spenningen kan ødelegge omkoderen din mulig hvis du ikke vet hva spenningen den trenger (som hvordan jeg ikke visste). Så det kan være lurt å starte med en lavere spenning som 3,3 V. Etter at jeg har koblet min 5 V strømkilde til koderen pin 5 og jordet til pin 1, holder jeg multimeterjordet til pin 1 og pin 5 for å sikre at strømmen er tilstede, bilde 2. Så begynner jeg å teste pinne 3, som er det jeg antok var en av fotodiodearrayene, bilder 3-5. Som du kan se spenningssyklusene fra nær 0 V til nær 5 V mens jeg snurrer motorakselen. Det var et godt tegn for å bevise at min hypotese var riktig! Jeg gjorde det samme for pinne 4, 7 og 8, og fikk de samme resultatene. Så nå har jeg bestemt hva utgangspinnene er for koderen min.

Du kan gjøre det samme med hvilken som helst optisk sensor du trekker fra en skriver som du kan redde deler fra siden de fleste ikke kommer med 8-pinners kontakter. For moderne hjemmeskrivere ser det ut til å være 3 eller 4-pinners typer. HomoFaciens har en flott YouTube -video om hvordan du bestemmer en ukjent pin for optiske sensorer.

Trinn 3: Enkel Arduino -skisse for å flytte motoren bakover og fremover

Nå som jeg har data for motorkoderen, er det på tide å se hvordan selve motoren vil gå. For å gjøre dette skrev jeg en veldig grunnleggende skisse for Arduino, bilder 3 - 5. Jeg definerer inputen min for Pulse Width Modulation fra L298N som 'enB'. For pinne 3 og 4 satte jeg den opp slik at motoren kunne bytte retning etter behov. Dette vil

A. Slå på motoren

B. Beveg deg i en retning i 2 sekunder

C. Bytt retning i 2 sekunder, og

D. Gjenta

Jeg vil bare teste oppsettet og funksjonaliteten, og dette viste seg å være vellykket (etter å ha endret pulsen fra 50 til 100, se bildet ovenfor).

Neste skisse øker akselerasjonen, bilder 6 - 8. Jeg starter PWM fra 100 (som bestemt fra den første skissekjøringen) og akselererer til 255. Dette vil

A. Akselerere pinne 3 (CW -retning) fra 100 til 255 på PWM i 0,1 sekund

B. Bremse fra 255 til 100 i 0,1 sekund

C. Bytt retning, pinne 4 (CCW)

D. Akselerere/bremse, samme som pinne 3

E. Gjenta

Denne prosessen er (slags) sett på det siste bildet, men referer til videoen for en bedre visuell.

Disse grunnleggende skissene kan også tilpasses din likestrømsmotor. Jeg tror mange bruker denne typen skisser for å kontrollere roboter eller andre typer rulleapparater. Jeg ville bare kontrollere driften og få en bedre forståelse for meg selv om denne motoren vil kjøre eller ikke.

Trinn 4: Endelige tanker (for nå)

Det er her jeg vil si at fase 1 er fullført.

Jeg vet at koderen fungerer, og motoren vil kjøre med PWM på Arduino.

Neste ting for min ultimate søknad ville være å:

1. Bestem pulsen per omdreining (PPR) for koderen for dens A & B -bane, topp og bunn. Jeg er sikker på at det er en skisse et sted hvor jeg kan kjøre min PWM sammen med en teller for koderpulser, CW og CCW, men jeg har ennå ikke funnet en. (Eventuelle kommentarer om hvor du finner en Arduino -skisse vil bli verdsatt!)

2. Bestem hvordan du skal bruke denne likestrømsmotoren/-koderen på GRBL og uunngåelig kalibrere aksene. (Igjen, vennligst kommenter hvis du vet hvor som helst) Jeg vil gjerne gjøre dette med en bærbar Microsoft -datamaskin. Jeg har funnet noen som bruker Linux, men det hjelper meg ikke.

3. Design maskinen for å fungere som en del av en hel CNC.

Noen tanker om dette målet anbefales definitivt hvis du vil la dem stå i kommentarfeltet. Takk for at du så på, og jeg håper dette hjelper/inspirerer noen.