Slumpmässiga DC -motor PWM -experiment + Encoder Felsökning: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:35

Det finns ofta tillfällen då någons skräp är en annans skatt, och detta var en av de stunderna för mig.

Om du har följt mig vet du förmodligen att jag tog ett stort projekt för att skapa min egen 3D -skrivare CNC av skrot. Dessa bitar var gjorda av gamla skrivardelar och olika stegmotorer.

Denna skrivarvagn kom från en Texas Instruments punktmatrisskrivare från 1980 -talet. Tyvärr minns jag inte vad modellen var men jag har motornummer, 994206-0001. Denna likströmsmotor är också utrustad med en kodare, vilket skulle vara användbart att använda för moderna applikationer. I min brådska att återställa den här enheten tog jag bara bort den och tog en bild av var den var ansluten.

I denna instruktionsbok kommer jag att försöka se om motorn och givaren verkligen fungerar och vad pin-outsna är till för.

Tillbehör:

Likströmsmotor med pulsgivare

Arduino UNO, NANO

L298N H-bro

DC Buck -omvandlare

Strömförsörjning som kan ansluta den eller de associerade spänningarna du kan behöva (en gammal PC ATX kan vara ett lönsamt alternativ)

Kablar

PC med arduino IDE

Multimeter

Anteckningsbok!!

Steg 1: En snabb titt på församlingen

Bild 1 visar vagnens huvudhalva. Den var utrustad med aggregatet, motorn med pulsgivaren och spåren för den gamla matrispappersmatningen. Jag tog bort spåren och en del av bottenaggregatet. Bottenstycket jag tog bort var stålstångsstången, som var ganska tung, faktiskt (de verkar inte göra dem så nuförtiden).

Bild två visar var J8 (givarkontakten) & och J6 (motorkontakten) togs bort från styrkortet. Jag tog en bild av den till skolan själv på spåren och IC: erna från "moderkortet".

På bilderna 3 och 4 kan du se motor- och givarkontakterna.

Efter att ha kartlagt spåren på kodaren och reproducerat schemat, kunde jag ta fram ett eget diagram som jag kunde ha lättillgängligt. Kodarens pin -out var det viktigaste för mig att bestämma och är i fokus för denna instruerbara för felsökning. Vi kommer att se detta i nästa avsnitt.

Steg 2: Förstå kodarens pin-out

Nu måste jag ta reda på vad pin-out är på kodaren. Jag markerade godtyckligt stift 1 till 8 och jag beskriver dem på den sista bilden. Vad jag antar, från att titta på styrkortet och spåren på själva pulsgivaren, är att stift 1 & 6 är marken & 5 är Vcc (effekt, 5V). Anslutningen för 2 är avstängd så det är värdelöst och 3, 4, 7 och 8 är utgångarna för diodmatrisen. VARNING: Jag gör ett djärvt antagande med mitt test! Jag anslöt jord till jord på min strömkälla men sedan ansluter jag 5 V direkt till pulsgivaren. Börja med denna höga spänning kan förstöra din kodare om du inte vet vad spänningen är som den behöver (som hur jag inte visste). Så du kanske vill börja med en lägre spänning som 3,3 V. Efter att ha anslutit min 5 V -strömkälla till pulsgivarens stift 5 och jordat till stift 1, håller jag min multimeterjord till stift 1 och stift 5 för att säkerställa att strömmen är närvarande, bild 2. Sedan börjar jag testa stift 3, vilket är vad jag antog var en av fotodiodmatriserna, bilder 3-5. Som du kan se spänningscyklerna från nära 0 V till nära 5 V när jag snurrar motoraxeln. Det var ett bra tecken för att bevisa att min hypotes var korrekt! Jag gjorde samma sak för stift 4, 7 och 8 och fick samma resultat. Så nu har jag bestämt vad utgångsstiften är för min kodare.

Du kan göra samma sak med valfri optisk sensor som du drar från en skrivare som du kan rädda delar från eftersom de flesta inte levereras med 8-poliga kontakter. För moderna hemskrivare verkar de vara 3 eller 4-stifts typer. HomoFaciens har en bra YouTube -video om hur man bestämmer en okänd pin -out för optiska sensorer.

Steg 3: Enkel Arduino -skiss för att flytta motorn bakåt och framåt

Nu när jag har data för motorkodaren är det dags att se hur själva motorn går. För att göra detta skrev jag en mycket grundläggande skiss för Arduino, bilderna 3 - 5. Jag definierar min ingång för pulsbreddsmodulering från L298N som 'enB'. För stift 3 & 4 ställde jag in den för att låta motorn byta riktning vid behov. Det här kommer att

A. Slå på motorn

B. Flytta i en riktning i 2 sekunder

C. Byt riktning i 2 sekunder och

D. Upprepa

Jag vill bara testa inställningen och funktionaliteten och detta visade sig lyckas (efter att ha ändrat pulsen från 50 till 100, se bild ovan).

Nästa skiss ökar accelerationen, bilder 6 - 8. Jag startar PWM från 100 (enligt bestämningen från den första skissrundan) och accelererar till 255. Detta kommer att

A. Accelerera stift 3 (CW -riktning) från 100 till 255 på PWM i 0,1 sekund

B. Retardera från 255 till 100 under 0,1 sekund

C. Byt riktning, stift 4 (CCW)

D. Accelerera/sakta ner, samma som stift 3

E. Upprepa

Denna process ses (typ) på den sista bilden men hänvisa till videon för en bättre bild.

Dessa grundläggande skisser kan också anpassas till din likströmsmotor. Jag tror att många använder denna typ av skiss för att styra robotar eller någon annan typ av rullande apparater. Jag ville bara verifiera driften och få en bättre förståelse för mig själv om den här motorn kommer att gå eller inte.

Steg 4: Sista tankarna (för nu)

Det är här jag skulle säga, fas 1, är klar.

Jag vet att pulsgivaren fungerar och motorn går med PWM på Arduino.

Nästa sak för min ultimata ansökan skulle vara att:

1. Bestäm givarens puls per varv (PPR) för dess A & B -bana, Top & Bottom. Jag är säker på att det finns en skiss någonstans där jag kan köra min PWM tillsammans med en räknare för pulsgivare, CW & CCW, men jag har ännu inte hittat en. (Alla kommentarer om var du kan hitta en Arduino -skiss kommer att uppskattas mycket!)

2. Bestäm hur denna DC -motor/kodare ska drivas på GRBL och oundvikligen kalibrera axlarna. (Återigen, vänligen kommentera om du vet någonstans) Jag skulle vilja göra detta med en bärbar dator från Microsoft. Jag har hittat lite med Linux men det hjälper mig inte.

3. Designa maskinen för att fungera som en del av en hel CNC.

Alla tankar om detta mål rekommenderas definitivt om du vill lämna dem i kommentarfältet. Tack för att du tittade och jag hoppas att detta hjälper/inspirerar någon.