Controller für 3 Magnetschleifenantennen mit Endstop-Schalter - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Dieses Projekt ist für Amateure, die keinen kommerziellen haben. Es ist einfach mit einem Lötkolben, einem Plastikgehäuse und ein wenig Arduino-Kenntnissen zu bauen. Der Controller besteht aus preisgünstigen Komponenten, die Sie leicht im Internet finden können (~20 €). Die Hauptkomponente ist ein CNC-Schild, das über einen Arduino Uno passt. Beide machten einen kompakten, kleinen und billigen Controller.

Dieser Controller kann ohne Endschalter arbeiten, da Sie die 0-Position und den oberen Grenzwert manuell steuern können.

Es gibt eine alte Version, die Andrzej4380 mir vorgeschlagen hat. Sie können sie im Abschnitt "Ich habe es geschafft" dieser Seite sehen. Es ist für die Verwendung eines 128x32-OLED-Displays geeignet. Es ist vollständig damit kompatibel, sodass die Anweisungen gleich sind. Der einzige Unterschied ist die Anzeige.

Sie können den Code hier herunterladen:

Merkmale:

- Neue Überarbeitung der Software Version 3.0 04.05.2020 einige Fehler behoben.

- Es wurde eine neue Version 3.0 hinzugefügt, die in der Lage ist, Frequenzen zu den Speichern zu markieren.

- Version 3.1 hat einige Fehler behoben.

- Funktion zum Zurücksetzen auf die Werkseinstellungen.

- Einige Verbesserungen im Code - Timer für jede Funktion

- Geeignet für bis zu 3 verschiedene Antennen.

- Endstop-Schalter fähig mit Endstop.

- Auto-Zero-Funktion

- Bereich von 64000 Schritten zum Bewegen jeder Antenne.

- Microstepping-Fähigkeit 1/2 1/4 1/8 1/16 oder noch mehr, je nach Pololu-Stepper-Steuerung.

- 3 Speicherbänke mit 14 programmierbaren Speichern für Antenne (42 Speicher).

- Programmierbare Obergrenze für jede Antenne.

- Spielausgleich von 0 bis 200

- Geschwindigkeitssteuerung von 2 (2 Millisekunden Pause zwischen den Schritten) bis 40 (40 Millisekunden Pause zwischen den Schritten)

- Mikroschrittkompensation

- Stromversorgung 12V

Lieferungen

Inkrementeller optischer Encoder

CNC-Schild v3 mit Arduino UNO

LCD LCD-1602 + I2C IIC 5V für Arduino

5 Druckknöpfe

Endstop-Schalter

STL-Dateien für den 3D-Druck am Ende dieses Artikels hinzugefügt

-die Plattform zur Anpassung des Arduino UNO an jeden Fall, den Sie haben

-der nkob por der Drehgeber.

Die von mir erstellten Links sind nur Beispiele. Unnötig zu erwähnen, dass Sie kaufen können, wo Sie möchten.

Schritt 1: Gesamtansicht

Auf diesem Foto sehen Sie das CNC-Schild über dem Arduino Uno, den optischen Drehgeber, das I2C 16x2-Display und die fünf Druckknöpfe an der Unterseite. Schließlich haben wir die beiden Endstoppschalter.

Schritt 2: CNC SHIELD UND ARDUINO UNO

Das Arduino-Board ist fast frei von Drähten. Die einzigen, die Sie benötigen, sind die Netzteile. Es ist notwendig, einige Drähte in die Arduino-Platine zu schweißen und sie mit der CNC-Abschirmung zu verbinden. Die Abschirmung wird mit 4 Pololus a4988 oder ähnlichem geliefert. Der Pololu verfügt über ein Potentiometer, mit dem Sie das maximale Drehmoment des Schrittmotors begrenzen können. Mein Rat ist, das Drehmoment auf das Minimum zu begrenzen, das zum Bewegen des Kondensators erforderlich ist. Auf diese Weise verhindern Sie eine Beschädigung des Kondensators

CNC SCHILD MIT ARDUINO UNO

MICRO STEPPING SETUP

Schritt 3: OPTISCHER ENCODER

Der optische Drehgeber ist ein 100-Impuls-Encoder. Auf dem Foto sehen Sie, wie die Drähte gelb (A) und grün (B) mit den Stiften 10 und 9 verschweißt sind. Nur für den Fall, dass eine Drehung im Uhrzeigersinn absteigend zählt, können Sie die Drähte austauschen.

Inkrementalgeber

Schließen Sie die Drähte in dieser Reihenfolge an:

Schwarz - GND

rot - 5V+

grün - digitaler Pin 9

gelb - digitaler Pin 10

Schritt 4: 16X2 DISPLAY UND DRUCKTASTEN

Die fünf Druckknöpfe sind mit dem CNC-Schirm verschweißt. In dieser Reihenfolge:

-UP- 17 (A3) -DOWN

-11 (digital 11)

-MEM UP -15 (A1)

-MEM UNTEN - 16 (A2)

-MENÜ - 14 (A0)

Das I2C 16x2-Display wird in dieser Reihenfolge zusammengefügt:

ANZEIGE SDA - sda-Pin (A4)

ANZEIGE SCL - scl-Pin (A5)

ANZEIGE GND - Erdung

ANZEIGE VCC - 5V+

Schritt 5: VERKABELUNG ZUM MOTOR

Ich habe Ethernet-Kabel verwendet, um den Antennenmotor und die Steuerung zu verbinden.

Schritt 6: SCHEMA

Für ein tieferes Verständnis des CNC-Schildes besuchen Sie diese Webseite:

Arduino CNC-Schild V3. XX

Schritt 7: ENDSTOP-SCHALTER

Ich habe zwei Ersatzschalter verwendet, die ich habe.

Auf dem Foto sind die Drähte:

Blau-Gnd (14)

Grün- (13) Aufwärtsschalter

Gelb-(12) Low-Schalter

Schritt 8: MICRO STEPPING

Die CNC-Abschirmung verfügt in jedem Pololu über drei Jumper, die die Verwendung von Mikroschritten ermöglichen. Beim Mikroschritt können Sie jeden Schritt in einen Faktor von 2-4-8-16 oder 32 teilen.

Die Konfiguration finden Sie auf dieser Seite:

MICRO STEPPING SETUP

Schritt 9: CODE UND BEDIENUNGSANLEITUNG

Code auf github (klicken Sie auf Klonen oder laden Sie die ZIP-Datei herunter und laden Sie sie herunter)

Für arduino ide müssen Sie die Bibliotheken haben:

LiquidCrystal_I2C.h

Manchmal kommt das LCD mit dem Chip 8574at und der Bildschirm funktioniert nicht. Die Richtung ist 0x03f statt 0x27. In diesem Fall müssen Sie die Richtung des Chips in dieser Zeile ändern:

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // setze die LCD-Adresse auf 0x27

für dieses:

LiquidCrystal_I2C lcd(0x03f, 16, 2); // im I2C-Chip 8574at setze die LCD-Adresse auf 0x03f

EEPROM.h in der Arduino-Ide enthalten

Ich habe auf Wunsch von Lev OK2PLL eine Version der Software mit nur einer Antenne erstellt. Er stellt einen kleinen Loop-Controller mit einem Arduino Nano und einem Pololu für den tragbaren Betrieb her. Der Code ist hier:

Loop-Controller für 1 Antenne mit Endstop

Eine andere Version mit einer Antenne mit einem tb6600-Controller auf Anfrage von TA1MC:

Loop-Controller mit TB6600

Schritt 10: Drehmomentbegrenzung

Das Schild wird mit 4 Pololu a4988 oder ähnlich geliefert. Der Pololu verfügt über ein Potentiometer, mit dem Sie das maximale Drehmoment des Schrittmotors begrenzen können. Mein Rat ist, das Drehmoment auf das Minimum zu begrenzen, das zum Bewegen des Kondensators erforderlich ist. Auf diese Weise wird eine Beschädigung des Kondensators verhindert.

Schließlich kann Pololus beschädigt werden, wenn kein Motor angeschlossen ist. Bitte installieren Sie nur die gleiche Anzahl von Pololus wie Motoren.

Um das Pololu nicht zu verbrennen, achten Sie auf den Pin mit der Aufschrift "EN". Es muss in das mit en gekennzeichnete Loch im CNC-Schirm passen.

Schritt 11: VIDEOERKLÄRUNG

Schritt 12: BACKLASH-KOMPENSATION

Schritt 13: HERUNTERLADBARES STUFF

Diese Steuerung ist für die Verwaltung von 3 verschiedenen Schleifenantennen ausgelegt. Sie können jede Antenne verwalten, ohne den Rest zu stören. Das Netzteil ist 12V. Dies ist kein kommerzielles Design, es ist für Amateure gedacht, die nur für den Rest der Community bestimmt sind.

Der Controller kann 3 verschiedene Loop-Antennen unabhängig voneinander verwalten.

Es hat 64000 Schritte für jede Antenne

Endstop-Schalter Möglichkeit.

14 Speicher für Antenne.

Sie können Obergrenze und Untergrenze definieren.

!!!! SEHR WICHTIG!!!

Der Controller verfügt über 3 Speicherbänke (1 Speicherbank für Antenne). Wenn Sie eine Speicherbank löschen möchten, drücken Sie gleichzeitig die AUF- und AB-Tasten.

Nur für den Fall, dass Sie die gesamten Daten löschen müssen, drücken Sie gleichzeitig die Tasten DOWN & MENU.

Der Controller verfügt über fünf Drucktasten:

MENU – diese Taste wählt zwischen den Funktionen MEM/ANT/SAVE/ADJUST/BACKLASH/SPEED/DISABLE POLOLU UND MICROSTEP aus.

AUF/AB – wird für die nächsten Funktionen verwendet:

-Erhöhen und verringern Sie den Schrittmotor manuell (Normal- und Einstellfunktionen).

-Speichern Sie Speicher in der Speicherfunktion

-Ausführen der Auto-Zero-Funktion

- Spiel/Geschwindigkeit/Mikroschritt ändern und Pololu-Funktionen deaktivieren.

MEM UP/ MEM DOWN – zum Auswählen der Speicher und zum Wechseln der Antennen.

Alle Funktionen kehren nach 3 oder 8 Sekunden zur MEM-Funktion zurück.

Funktionen:

--MEM-

In dieser Position können Sie den gewünschten Speicher auswählen. Wenn Sie keine Nummer gespeichert haben, wird NO DATA im Display angezeigt. Denken Sie daran, dass MEM14 die Obergrenze ist. Sie müssen in dieser Position den maximalen Schritt speichern, den Sie Ihren Kondensator bewegen möchten. Um einen Speicher auszuwählen, drücken Sie MEM UP / MEM DOWN.

--AMEISE-

In dieser Position können Sie die Antenne zwischen 1 und 3 auswählen. Um eine Antenne auszuwählen, drücken Sie MEM UP / MEM DOWN.

--SPEICHERN-

Sobald SAVE in der linken Ecke angezeigt wird, müssen Sie die gewünschte Speicheranzahl (zwischen 1 und 14) auswählen und zum Speichern die AUF- oder AB-Taste drücken.

Danach erscheint ein neuer Bildschirm, in dem Sie die Frequenz speichern können. Geben Sie die Frequenz so ein:

-Tasten UP & DOWN zur Auswahl von MHZ (1000 KHz) bis zu 59 MHZ

- Tasten MEMP & MEMDOWN zur Auswahl von KHZx100 Bis zu 59 MHZ

-Drehgeber zur Auswahl von KHZ.

-Drücken Sie die MENU-Taste, um die Frequenz zu speichern oder warten Sie 4 Sekunden.

Denken Sie daran, dass dies nur ein Tag ist, keine echte Frequenz.

Denken Sie daran, dass Sie in Position 14 die Obergrenze speichern müssen.

--ANPASSEN-

Die ADJUST-Funktion ermöglicht es, den Schrittmotor zu bewegen, ohne eine Zahl im Display zu erhöhen oder zu verringern. Es ist nützlich, wenn wir die 0-Position manuell finden müssen. Manchmal ist es notwendig, gespeicherte Speicher zu kalibrieren. Sobald einer von ihnen eingestellt ist, werden auch die anderen kalibriert.

--RÜCKSCHLAG-

Spielkompensation von 0 bis 200. In dieser Position wählen Sie den Wert aus, den Sie in Ihrem System für wirksam halten. Um die Software nicht zu verkomplizieren, habe ich mich entschieden, nur beim Abnehmen zu kompensieren. Wenn Sie also vor dem Speichern einer Position so genauer wie möglich sein möchten:

Ej-Schritt 1750

1) Erhöhen Sie den Wert etwas mehr ---1765

2) Verringern Sie den Wert auf die gewünschte Position -1750

3) speichern - 1750 speichern

Denken Sie daran, dies zu tun, wenn Sie in den aufgezeichneten Positionen genau sein möchten.

Nur für den Fall, dass Sie keine Spielkompensation benötigen, geben Sie den Wert in 0 ein.

--GESCHWINDIGKEIT-

Diese Funktion stellt die maximale Geschwindigkeit bei der automatischen Bewegung (Speicher und Autozero) ein. 3 ist die Höchstgeschwindigkeit (3 Millisekunden Pause in jedem Schritt) 20 ist die Mindestgeschwindigkeit (20 Millisekunden Pause in jedem Schritt). Sie müssen die Geschwindigkeit anpassen, um Ihren Kondensator nicht zu beschädigen. Ich hätte 1 Millisekunde gebrauchen können, aber die Geschwindigkeit war für fast jedes System gefährlich.

--DIS POLOLU-

Pololu ist der Treiber, der den Schrittmotor bewegt. Während seiner Arbeit führt Pololu viel HF-Rauschen in die Antenne ein. Einige Leute haben ihr System so konzipiert, dass es nicht von diesem Lärm betroffen ist. Falls Sie mit dem Geräusch nicht umgehen können, können Sie das Pololu nach jeder Bewegung deaktivieren. Dies geschieht automatisch, wenn Sie „Y“wählen. Falls wir „N“gewählt haben, wird das Pololu nie deaktiviert. Pololu nicht deaktivieren ist genauer, aber lauter.

--AUTOZERO-

Diese Funktion bewegt den Schrittmotor nach unten, bis er den Endschalter findet. Danach fährt er nach oben, bis der Endanschlag seinen Kreislauf öffnet. Zwei Sekunden später wird der Zähler auf 0 gesetzt. Es ist wichtig, diese Funktion nicht zu wählen, bevor Sie nicht sicher waren, dass das System voll funktionsfähig ist.

--MIKROSTEP-

Auf dem CNC-Schild finden Sie drei Jumper, die Sie setzen können, um den Microstep zu ändern.

blog.protoneer.co.nz/arduino-cnc-shield-v3…

Das Microstep-Menü verwendet eine Kompensation, um genauer zu sein, wenn wir Microstepping im Polo verwenden. Für keine Kompensation oder kein Micro-Stepping können Sie 0-Kompensation verwenden.

Ich habe eine Broschüre der alten Blackbox hinzugefügt, die ich als Beilage verwendet habe. Es ist nützlich für die Abmessungen. Wie Sie sich vorstellen können, können Sie jede beliebige Box verwenden.

Schritt 14: 3D-GEDRUCKTEM GEHÄUSE

Ich habe einen 3D-gedruckten Fall gemacht, um alle Komponenten richtig zu installieren.

Sie müssen einige zusätzliche Teile kaufen, die richtig in das Gehäuse passen:

Schrauben m3 x 8mm (senkkopf) für die füße und arduino

3 Stück RJ45-Buchse

DC-Buchse

Schritt 15: MONTAGE

Befestigen Sie das Arduino in der Basis.

Installieren Sie die RJ45-Buchsen und verbinden Sie sie mit dem Dupont-Anschluss wie in Bild Nr. 3

Wahrscheinlich benötigen Sie etwas Kleber, um den RJ 45 an der Rückwand zu befestigen.

Es gibt einige Löcher, um die Drähte zu führen, nur für den Fall, dass Sie keine RJ45-Buchsen haben.

Die Füße verriegeln das Gehäuse.

Sie können einige Silikonfüße hinzufügen, um etwas Halt zu geben.

Silikontropfen 8mm Durchmesser

Schritt 16: STL FÜR 3D-GEDRUCKTE FALL

Schritt 17: SCHÜTZEN SIE DEN ENDSTOP-EINGANG VON RF

Der Endanschlag wird neben dem Kondensator platziert, so dass er einem starken Feld standhalten muss. Dieses Feld kann zu Fehlfunktionen im Arduino Uno führen. Mein Rat ist, ein 12-V-Relais dazwischen zu schalten (der Typ spielt keine Rolle). In meinem Fall habe ich einen RT314012 12VDC (https://es.aliexpress.com/item/32871878118.html?sp…).

Vor der Installation des Relais funktionierte das System beim Senden unregelmäßig. Jetzt funktioniert es gut.

Auf dem Foto sieht man nur ein Relais, da ich nur Endanschlag unten verbaut habe.

Schritt 18: RATSCHLÄGE FÜR SCHMETTERLINGS- UND LUFTKONDENSATOREN

Bisher habe ich einen Nema 17-Motor verwendet, weil Sie ein 116/12-Getriebe haben, um meinen Kondensator anzutreiben. Falls Sie entweder einen Schmetterlingskondensator oder einen Luftkondensator hatten, können Sie ir nicht direkt ansteuern. Dies liegt daran, dass Sie nur 100 Schritte haben, um Ihre Antenne abzustimmen.

Mein Rat ist die Verwendung eines modifizierten 12-V-28BYJ-Schrittmotors. Dieser Motor ist der billigste auf dem Markt. Es hat ein Getriebe mit 2000 Schritten pro Umdrehung. Es reicht aus, Ihren Kondensator genau abzustimmen.

28BYJ-48 Bipolarer Mod

Ein Beispiel von Lev Kohút:

Stimmgerät mit 12v 28byj