IR -ohjattu askelmoottorin nosto: 15 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Minun piti automatisoida suuren kuvan nostaminen, joka piilottaa takan päälle asennetun television. Kuva on asennettu mukautettuun liukuvaan teräskehykseen, jossa käytetään köysiä, hihnapyöriä ja vastapainoja, joten se voidaan nostaa käsin. Tämä kuulostaa teoriassa hyvältä, mutta käytännössä hankalalta, kun haluat vain katsella televisiota muutaman minuutin ajan. Halusin automatisoida kuvan nostamisen IR -komennoilla Harmony Hubista aina, kun televisio kytketään päälle.

Vaihe 1:

Näin kuva nostettiin aiemmin. Kuten näette, ei ollut tarpeeksi tilaa tyypillisen TV -hissin asentamiseen. Vaikka tilaa olisi tarpeeksi, korkeimmat TV -hissit mainostavat, että ne voivat nostaa jopa 60 tuuman television, mutta se on harhaanjohtavaa, koska niiden suurin matka on yleensä vain 24-30 tuumaa ja minun piti siirtää kuvaa 53 tuumaa. Tutkin lineaarisia toimilaitteita, mutta jälleen ei ollut tarpeeksi tilaa, enkä löytänyt pienikokoista, jolla oli niin paljon hissiä. Lisäksi oli ongelma selvittää, miten sitä käytetään infrapunaa käyttämällä, koska useimmat käyttävät fyysistä kytkintä tai RF -kaukosäädintä.

Vaihe 2:

Tarvitsin mekanismin, joka oli kompakti, pystyi kulkemaan 53 tuumaa ja jota hallittiin IR: llä. Päätin lopulta käyttää suurta askelmoottoria, jossa oli pitkä johdinruuvi. Verkkohaun jälkeen löysin nämä kaksi videota. Yhdistin yksinkertaisesti nämä kaksi käsitettä.

Vaihe 3:

Osaluettelo

Suuren vääntömomentin NEMA 23 askelmoottori

NEMA 23 -pelti https://smile.amazon.com/gp/product/B07LFG6X8R Olin huolissani siitä, että askelmoottorin korkeataajuiset värähtelyt resonoivat metallikehykseen ja aiheuttavat paljon melua, joten käytin vaimenninta. Askeltaja oli vain hieman leveämpi kuin kulmarauta, joten askelmoottorin toinen puoli olisi todella kiinnitetty ruuveilla, muttereilla ja lokasuojan aluslevyillä, joten minun piti käyttää tätä tyyliä, jonka molemmissa päissä on neljä kiinnitysreikää tavallisen sijasta kaksi.

Askelmoottorin ohjain 1.0-4.2A 20-50VDC

Tuulettimeton 24 V: n virtalähde

Arduino

Mikrokytkin https://smile.amazon.com/dp/B07KLZTHR9 tai https://smile.amazon.com/dp/product/B07V6VGV9J sen mukaan, kuinka paljon ulottuvuutta tarvitset. Käytin tällaista raskaiden kytkintä, koska asensin sen kulmaraudalle.

IR -vastaanottimen diodi https://smile.amazon.com/dp/B00UO9VO8O Nämä Vishay -vastaanottimet ovat oletettavasti parhaita.

Kirkas tai savustettu Arduino -kotelo https://smile.amazon.com/gp/product/B075SXLNPG Jotain läpinäkyvää, IR -välähdys voi tunkeutua.

Zyltech 8 mm T8x8 ACME -johtoruuvi ja mutteri ("T8" = 8 mm; "x8" = 8 mm: n nosto kierrosta kohden) Tarvitsin todella pitkän lyijyruuvin, joten löysin tämän 2000 mm: n (78 tuumaa ~ 6,5 jalkaa) yhden ebaystä https:/ /www.ebay.com/itm/323211448286 Onneksi tämä valmistaja sisältää raskaan messinkimutterin, jossa on leveä laippa. Useimmilla muilla merkeillä on kapeat laipat, joissa on pienet kiinnitysreiät niin lähellä akselia, että ne eivät jätä tilaa aluslevyille ja lukkomuttereille.

8–10 mm: n akseliliitin https://smile.amazon.com/gp/product/B07X4VHYTQ Muista käyttää tällaista kiinteää, puristintyyppistä liitintä, koska ne pitävät paljon tiukempia kuin ruuvityyppi eivätkä vahingoita akseli tai johtoruuvi.

Mikä tahansa IR -kaukosäädin

Johdotus Arduinon ja Stepper -ohjaimen välillä https://smile.amazon.com/dp/B07D58W66X Ohjelmoin Arduinon vierekkäisillä nastoilla, jotta voisin käyttää tällaista leveää otsikkoliitintä, joka ei irtoa helposti.

4-johtiminen johdin Stepper Driverin ja Stepperin välillä

2-johdinjohto Arduinon ja Micro-kytkimen välillä

Eurotyyppiset liittimet

Vaihe 4:

Käytin AccelStepper -askelkirjastoa, jotta pystyin käynnistämään ja pysäyttämään askelman vähitellen, koska mukana oli melko vähän massaa, mutta minun piti silti astua askelin päälle käynnistettäessä mikrokytkimen avulla. Löysin tämän YouTube -videon ja opetusohjelman, joka näytti kuinka astua askeltajaan käyttämällä tavallista korkean/matalan nastan vaihtoa ennen ohjauksen luovuttamista AccelStepperille nopeamman liikkeen vuoksi.

Vaihe 5:

Käytin Arduino Uno- ja hyppyjohtoja koodaus- ja prototyyppivaiheessa.

Vaihe 6:

Ennen kuin pystyin kirjoittamaan luonnoksen hissille, minun oli löydettävä IR -heksadesimaalikoodit kauko -ohjaimen painikkeille, joita aion käyttää ylös ja alas, joten latasin liitteenä olevan luonnoksen Arduinolle ja avasin sarjamonitorin nähdäksesi koodit, kun Painoin kaukosäätimen painikkeita.

P. S. Tämä on ensimmäinen Arduino -projektini Instructablesista. Jostain syystä koodi muuttuu sekavaksi, kun käytän joko koodin muotoiluvaihtoehtoa tai liitän sen pelkkänä tekstinä, joten latasin sen.c -laajennuksella. Nimeä se uudelleen Arduinon.ino -laajennuksella. Tai.txt, jos haluat vain katsoa sitä nopeasti.

Vaihe 7:

Itse hissin koodi.

Vaihe 8:

Käytin Arduino Unoa ja yksittäisiä hyppyjohtoja prototyyppivaiheessa, mutta halusin käyttää 5-nastaista liitäntäkaapelia, jotta johdot eivät vahingossa irtoa. Ainoa täysikokoinen Arduino-kortti, jonka löysin ilman esiasennettuja otsikkotappeja, oli Arduino Leonardo virallisesta Arduino-kaupasta. Koodi on sama molemmille, paitsi että Leonardon nastan 13 LED -valon ja IR -vastaanottimen välillä on tiedossa ristiriita, joten en saanut LEDiä vilkkumaan visuaalisen palautteen saamiseksi, kun vastaanotin IR -signaaleja, kuten voisin Unon kanssa, mutta se ei ollut iso. Ainoat muut merkittävät erot ovat, että Leonardo käyttää mikro -USB -liitintä ja käynnistyy paljon nopeammin kuin Uno. Taivutin infrapunavastaanottimen johtoja 90 astetta ja juotin sen pysyvästi kotelon yläosaa vasten, johon suunnittelin kiinnittävän Harmony Hubin IR -välähdyksen.

Vaihe 9:

Halusin pitää kaiken mahdollisimman kompaktina, joten löysin tämän pienen säädettävän kaapelikotelon/modeemikiinnityksen https://smile.amazon.com/dp/B077T45BXR pitämään Arduinoa, askelohjainta ja virtalähdettä. Käytin tarranauhaa ja silikoni -servoteippiä, jotta kaikki ei liukastuisi, kun kiristin telinettä. Askelohjaimen askel-, suunta- ja käyttöönottoliittimet eivät jaa yhteistä maata, ja minulla oli vain yksi maadoitusjohto Arduinosta, joten käytin hyppyjohtoja (nuo pienet mustat silmukat) kaikkien maadoitusliittimien liittämiseksi askelimeen kuljettaja. Tämä pieni paljas johto, joka ei ole vielä yhteydessä mihinkään, on mikrokytkimen positiivinen johto. Pohjimmiltaan Arduinosta tulee askel, suunta, käyttöönotto, mikrokytkin ja maadoitusjohto.

Vaihe 10:

Itse ACME -mutterin, johtoruuvin ja askelmoottorin asentaminen ei ollut vaikeaa, mutta tarvitsin paljon apua kuvan ja vastapainojen poistamiseen päästäkseni kehykseen.

Vaihe 11:

ACME -mutteri asennettu.

Vaihe 12:

Tässä on lyhyt video luonnoksen aloitusosasta. Se on rakenteeltaan hidas, koska se metsästää rajakytkintä. Lähtö käynnistyy automaattisesti aina, kun virta katkeaa, joten askelmoottorin kuljettaja tietää askeleen asennon. Jos lisäät äänenvoimakkuutta 12 sekunnin kohdalla, kuulet mikrokytkimen napsautuksen, kun se työnnetään sisään, ja napsauttamalla uudelleen, kun se vapautetaan askeleen peruuttamisen jälkeen.

Vaihe 13:

Ja lopuksi tässä hissi toiminnassa. Kuvan nostaminen 53 tuumaa kestää 25 sekuntia.

Vaihe 14:

Television taakse asennetut komponentit.

Vaihe 15:

Opin pari opetusta koodin kirjoittamisesta ja virheenkorjauksesta. Ensimmäinen on se, että askelin aloittaisi virran käynnistyksen yhteydessä, vaikka mikrokytkin olisi irrotettu, joten johdotin Arduinon kytkimen normaalisti suljetulle (NC) puolelle ja lisäsin koodin poistuaksesi luonnoksesta, jos kytkin ei ole havaittiin, muuten stepper ei koskaan lopeta kotiutumista. Jos käytät kytkimen normaalisti avointa (NO) puolta, Arduino ei voi kertoa, onko kytkin auki vai ei yksinkertaisesti kiinni. Toinen oppimani oppi on, että askelmoottorin kuljettaja käyttäisi tehoa (täysi tai puoliteho riippuen askelmoottorin DIP -kytkimen asetuksesta) pitämään askelmoottorin paikallaan, kun se ei liiku. Tämä on järkevää CNC- ja 3D-tulostussovelluksissa, mutta minun ei tarvinnut pitää sitä paikallaan tuntikausia kerrallaan (Vinkki: puoliteholla pitäminen tekee askelmoottorista ei niin kuumaa lol), koska käytin suhteellisen neutraalisti tasapainotettua nostomekanismia. Ratkaisu on käyttää askelmoottorin ENA (ota käyttöön) nastoja. Yhdistin askelmoottorin ENA+: n Arduinon nastaan ja ENA- Arduinon maahan ja vaihdoin ENA+ -tapin yksinkertaisesti asentoon HIGH (Päällä) kertoakseni askelmoottorin sammuttavan askeleen virran liikkeiden välillä. Jos nostaisin tätä raskaasta televisiosta, yrittäisin ensin käyttää takaisinkytkentämutteria nähdäkseni, riittääkö se pitämään sen yllä, ennen kuin käytän jatkuvasti toimivaa askelinta yksinkertaisesti virran säästämiseksi. Toivottavasti tästä ohjeesta on ollut apua jollekin! Kiitos kun katsoit!