IR -kontrollert trinnmotorløft: 15 trinn

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

Jeg trengte å automatisk løfte et stort bilde som skjuler en TV montert over en peis. Bildet er montert på en tilpasset glidende stålramme som bruker tau, trinser og motvekter slik at den kan løftes for hånd. Dette høres bra ut i teorien, men upraktisk i praksis når du bare vil se på TV i noen minutter. Jeg ønsket å automatisk løfte bildet med IR -kommandoer fra en Harmony Hub når TV -en slås på.

Trinn 1:

Her er hvordan bildet ble løftet før. Som du kan se var det ikke nok plass til å installere en typisk TV -heis. Selv om det var nok plass, annonserer de høyeste TV -heisene at de kan løfte en TV opptil 60 tommer, men det er misvisende, da deres maksimale reise vanligvis er bare 24 til 30 tommer, og jeg trengte å flytte bildet 53 tommer. Jeg undersøkte lineære aktuatorer, men igjen var det ikke nok plass, og jeg fant ikke en kompakt med så mye løft. Det var også problemet med å finne ut hvordan man aktiverer det ved hjelp av IR, ettersom de fleste bruker en fysisk bryter eller RF -fjernkontroll.

Steg 2:

Jeg trengte en mekanisme som var kompakt, kunne reise 53 tommer og bli kontrollert av IR. Til slutt bestemte jeg meg for å bruke en stor trinnmotor med en lang blyskrue. Etter et online søk fant jeg disse to videoene. Jeg kombinerte rett og slett de to konseptene.

Trinn 3:

Deleliste

NEMA 23 trinnmotor med høyt dreiemoment

NEMA 23 Demper https://smile.amazon.com/gp/product/B07LFG6X8R Jeg var bekymret for at trinnmotorens høyfrekvente vibrasjoner ville resonere på metallrammen og lage mye støy, så jeg brukte en demper. Stepper var bare litt bredere enn vinkeljernet, så den ene siden av stepper ville faktisk bli festet med skruer, muttere og skjermskiver, så jeg måtte bruke denne stilspjeldet som har fire monteringshull i hver ende i stedet for den vanlige to.

Stepper Motor Driver 1.0-4.2A 20-50VDC

Viftefri 24V strømforsyning

Arduino

Mikrobryter https://smile.amazon.com/dp/B07KLZTHR9 eller https://smile.amazon.com/dp/product/B07V6VGV9J avhengig av hvor mye rekkevidde du trenger. Jeg brukte en kraftig bryter som denne siden jeg monterte den på vinkeljern.

IR -mottaker -diode https://smile.amazon.com/dp/B00UO9VO8O Disse Vishay -mottakerne er visstnok de beste.

Klar eller røkt Arduino -veske https://smile.amazon.com/gp/product/B075SXLNPG Noe gjennomsiktig en IR -blinker kan trenge gjennom.

Zyltech 8 mm T8x8 ACME -skrue og mutter ("T8" = 8 mm diameter; "x8" = 8 mm løft per omdreining) Jeg trengte en veldig lang blyskrue, så jeg fant denne på 2000 mm (78 tommer til 6,5 fot) på ebay https:/ /www.ebay.com/itm/323211448286 Heldigvis inneholder denne produsenten en kraftig messingmutter med en bred flens. De fleste andre merker har smale flenser med små monteringshull så nær akselen at de ikke etterlater klaring for skiver og låsemuttere.

8 mm til 10 mm akselkobling https://smile.amazon.com/gp/product/B07X4VHYTQ Sørg for å bruke en solid, klemmekobling som denne, da de holder mye strammere enn en settskruetype og ikke vil skade aksel eller blyskrue.

Enhver IR -fjernkontroll

Kabling mellom Arduino og Stepper Driver https://smile.amazon.com/dp/B07D58W66X Jeg programmerte Arduino ved hjelp av tilstøtende pinner, slik at jeg kunne bruke en bred overskriftskontakt som denne som ikke vil løsne lett.

4-leder ledning mellom Stepper Driver og Stepper

2-leder ledning mellom Arduino og mikrobryter

Terminaler i euro-stil

Trinn 4:

Jeg brukte AccelStepper stepper -biblioteket slik at jeg kunne starte og stoppe trinnmaskinen gradvis siden det var ganske mye masse involvert, men jeg trengte fortsatt å sette stepperen i stand ved å bruke en mikrobryter. Jeg fant denne YouTube -videoen og opplæringen som viste hvordan du stiger stepperen hjemme ved å bruke vanlig høy/lav pin -bytte før du overleverer kontrollen til AccelStepper for raskere bevegelse.

Trinn 5:

Jeg brukte en Arduino Uno og jumper ledninger for koding og prototyping fase.

Trinn 6:

Før jeg kunne skrive skissen for heisen, trengte jeg å finne IR -hex -kodene for knappene på fjernkontrollen jeg skulle bruke opp og ned, så jeg lastet opp den vedlagte skissen til Arduino og åpnet seriell skjerm for å se kodene mens jeg Jeg trykket på knappene på fjernkontrollen.

P. S. Dette er mitt første Arduino -prosjekt om Instructables. Av en eller annen grunn blir koden forvirret når jeg enten bruker alternativet for kodeformat eller legger ved som ren tekst, så jeg lastet den opp med en.c -utvidelse. Bare gi det nytt navn med Arduinos.ino -forlengelse. Eller.txt hvis du bare vil ta en rask titt på den.

Trinn 7:

Koden for selve heisen.

Trinn 8:

Jeg brukte en Arduino Uno og individuelle jumper-ledninger i prototypefasen, men ønsket å bruke en 5-pinners toppkabel for å forhindre at ledningene ved et uhell blir trukket løs. Det eneste Arduino-brettet i full størrelse jeg kunne finne uten forhåndsinstallert topptekst, var en Arduino Leonardo fra den offisielle Arduino-butikken. Koden er den samme for begge bortsett fra at det er en kjent konflikt mellom Leonardos pin 13 LED og IR -mottaker, så jeg kunne ikke få LED -en til å blinke for visuell tilbakemelding når jeg mottok IR -signaler som jeg kunne med Uno, men det var ikke noe stort. De eneste andre bemerkelsesverdige forskjellene er at Leonardo bruker en mikro -USB -kontakt og støvler mye raskere enn Uno. Jeg bøyde ledningene til IR -mottakeren 90 grader og loddet inn permanent for å vende mot toppen av saken der jeg planla å feste Harmony Hubs IR -blink.

Trinn 9:

Jeg ønsket å beholde alt så kompakt som mulig, så jeg fant denne lille justerbare kabelboksen/modemfeste https://smile.amazon.com/dp/B077T45BXR for å holde Arduino, stepper driver og strømforsyning. Jeg brukte borrelås og silikon servotape for å forhindre at alt glir ut når jeg strammer feste. Trinn, retning og aktiveringsterminaler på stepperdriveren deler ikke en felles grunn, og jeg hadde bare en jordledning som kom fra Arduino, så jeg brukte jumperwires (de små svarte løkkene) for å koble alle jordterminalene sammen på stepper sjåfør. Den lille bare ledningen som stikker ut og ikke er koblet til noe ennå, er den positive ledningen til mikrobryteren. I utgangspunktet kommer det et trinn, retning, aktivering, mikrobryter og jordledning fra Arduino.

Trinn 10:

Å installere ACME -mutteren, blyskruen og steppermotoren i seg selv var ikke vanskelig, men jeg trengte MYE hjelp for å fjerne bildet og motvekter for å komme til rammen.

Trinn 11:

ACME -mutter installert.

Trinn 12:

Her er en kort video av homedelen av skissen. Det er tregt av design når det jakter på grensebryteren. Hjemmestart starter automatisk etter hver gang det er et strømbrudd, slik at stepperdriveren kjenner trinnets posisjon. Hvis du skrur opp volumet ved 12 sekunders markering, kan du høre mikrobryteren klikke når den blir presset inn og klikke igjen når den slippes etter at stepperen reverserer.

Trinn 13:

Og til slutt her er heisen i aksjon. Det tar 25 sekunder å løfte bildet 53 tommer.

Trinn 14:

Komponenter montert bak TV -en.

Trinn 15:

Jeg lærte et par leksjoner å skrive og feilsøke koden. Den første er at stepper ville begynne homing ved oppstart, selv om mikrobryteren ble koblet fra, så jeg koblet Arduino til den normalt lukkede (NC) siden av bryteren og la til noen kode for å gå ut av skissen hvis bryteren ikke er oppdaget, ellers ville stepperen aldri stoppe homing. Hvis du bruker den normalt åpne (NO) siden av bryteren, kan Arduino ikke fortelle om bryteren er åpen eller rett og slett ikke er festet. Den andre leksjonen jeg lærte er at stepperdriveren ville bruke strøm (full eller halv kraft avhengig av en DIP -bryterinnstilling på trinndriveren) for å holde stepperdriveren på plass når den ikke beveger seg. Dette er fornuftig for CNC- og 3D-utskriftsprogrammer, men jeg trengte ikke at det skulle holde seg på plass i flere timer om gangen (Hint: Halvkraftsholdning gjør at trinnmotoren ikke er så varm lol) siden jeg brukte en relativt nøytral balansert løftemekanisme. Løsningen er å bruke stepper driverens ENA (aktiver) pinner. Jeg koblet stepper driverens ENA+ til en pinne på Arduino og ENA- til Arduino bakken og bare byttet ENA+ pin til HIGH (On) for å fortelle stepper driveren å slå av strømmen til stepper mellom trekk. Hvis jeg brukte dette til å løfte en tung TV, ville jeg først prøve å bruke en anti-tilbakeslagsmutter for å se om det var nok til å holde den oppe før du bruker en konstant drevet stepper bare for å spare strøm. Jeg håper denne Instructable har vært nyttig for noen! Takk for at du så!