Ridicarea motorului pas cu pas controlat de IR: 15 trepte

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Trebuia să automatizez ridicarea unei imagini mari care ascunde un televizor montat deasupra unui șemineu. Imaginea este montată pe un cadru glisant personalizat din oțel care folosește frânghii, scripeți și contragreutăți, astfel încât să poată fi ridicat manual. Acest lucru sună bine în teorie, dar incomod în practică atunci când vrei doar să te uiți la televizor câteva minute. Am vrut să automatizez ridicarea imaginii cu comenzi IR de la un Hub Harmony ori de câte ori televizorul este pornit.

Pasul 1:

Iată cum imaginea a fost ridicată înainte. După cum puteți vedea, nu era suficient spațiu pentru a instala un lift tipic pentru televizor. Chiar dacă ar fi suficient spațiu, cele mai înalte ascensoare TV anunță că pot ridica un televizor până la 60 de inci, dar acest lucru este înșelător, deoarece cursa maximă este de obicei de numai 24 până la 30 de inci și am avut nevoie să mut imaginea de 53 de inci. Am investigat actuatoarele liniare, dar din nou nu era suficient spațiu și nu am putut găsi unul compact cu atât de mult lift. De asemenea, a existat problema de a afla cum să-l acționeze folosind IR, deoarece majoritatea utilizează un comutator fizic sau o telecomandă RF.

Pasul 2:

Aveam nevoie de un mecanism compact, care să poată parcurge 53 de inci și să fie controlat de IR. În cele din urmă m-am hotărât să folosesc un motor pas cu pas mare, cu un șurub lung. După o căutare online am găsit aceste două videoclipuri. Am combinat pur și simplu cele două concepte.

Pasul 3:

Lista de componente

Motor cu pas NEMA 23 cu cuplu ridicat

Amortizor NEMA 23 https://smile.amazon.com/gp/product/B07LFG6X8R Am fost îngrijorat de vibrațiile de înaltă frecvență ale motorului pas cu pas care ar rezona pe cadrul metalic și ar face mult zgomot, așa că am folosit un amortizor. Stepper-ul era puțin mai larg decât unghiul de fier, astfel încât o parte a stepper-ului ar fi de fapt prinsă cu șuruburi, piulițe și șaibe de protecție, așa că a trebuit să folosesc acest amortizor de stil care are patru găuri de montare pe fiecare capăt în loc de obișnuitul Două.

Driver motor pas cu pas 1.0-4.2A 20-50VDC

Sursa de alimentare 24V fără ventilator

Arduino

Microîntrerupător https://smile.amazon.com/dp/B07KLZTHR9 sau https://smile.amazon.com/dp/product/B07V6VGV9J în funcție de cât de multă acoperire aveți nevoie. Am folosit un întrerupător pentru sarcini grele ca acesta, deoarece îl montam pe unghi de fier.

Diodă receptor IR https://smile.amazon.com/dp/B00UO9VO8O Aceste receptoare Vishay se presupune că sunt cele mai bune.

Carcasă Arduino clară sau afumată https://smile.amazon.com/gp/product/B075SXLNPG Ceva transparent care poate pătrunde un intermitent IR.

Zyltech 8mm T8x8 ACME Șurub de plumb și piuliță ("T8" = 8mm diametru; "x8" = 8mm ridicare pe rotație) Am avut nevoie de un șurub de plumb foarte lung, așa că am găsit acest 2000mm (78 inci ~ 6,5 ft) unul pe eBay https: / /www.ebay.com/itm/323211448286 Din fericire, acest producător include o piuliță de alamă rezistentă, cu flanșă largă. Majoritatea celorlalte mărci au flanșe înguste, cu găuri mici de montare, atât de aproape de arbore încât nu lasă spațiu liber pentru șaibe și piulițe.

Cuplaj pentru arbore de 8 mm până la 10 mm https://smile.amazon.com/gp/product/B07X4VHYTQ Asigurați-vă că utilizați un cuplaj solid, de tip clemă, astfel încât acestea sunt mult mai strânse decât un tip de șurub și nu vor deteriora arborele sau șurubul de plumb.

Orice telecomandă IR

Cablarea între Arduino și Stepper Driver https://smile.amazon.com/dp/B07D58W66X Am programat Arduino folosind pinii adiacenți, astfel încât să pot folosi un conector de antet larg ca acesta care nu se va desprinde cu ușurință.

Sârmă cu 4 conductori între Driver Stepper și Stepper

Sârmă cu 2 conductori între Arduino și micro switch

Conectori de terminal în stil euro

Pasul 4:

Am folosit biblioteca Stepper AccelStepper pentru a putea porni și opri treptat treptatul, deoarece era destul de puțină masă implicată, dar trebuia să acționez stepper-ul la pornire folosind un micro switch. Am găsit acest videoclip și tutorialul de pe YouTube care arăta cum să acasă stepper-ul folosind comutarea regulată a pinului înalt / scăzut înainte de a preda controlul către AccelStepper pentru o mișcare mai rapidă.

Pasul 5:

Am folosit un Arduino Uno și fire jumper pentru faza de codificare și prototipare.

Pasul 6:

Înainte de a putea scrie schița pentru lift, aveam nevoie să găsesc codurile hexagonale IR pentru butoanele de pe telecomandă pe care urma să le folosesc în sus și în jos, așa că am încărcat schița atașată pe Arduino și am deschis monitorul serial pentru a vizualiza codurile în timp ce Am apăsat butoanele telecomenzii.

P. S. Acesta este primul meu proiect Arduino pe Instructables. Din anumite motive, codul devine eronat atunci când folosesc opțiunea de formatare a codului sau atașez ca text simplu, așa că l-am încărcat cu o extensie.c. Doar redenumiți-o cu extensia.ino a lui Arduino. Sau.txt dacă doriți doar să aruncați o privire rapidă.

Pasul 7:

Codul pentru ascensor în sine.

Pasul 8:

Am folosit un Arduino Uno și fire jumper individuale pentru faza de prototipare, dar am vrut să folosesc un cablu de antet cu 5 pini pentru a preveni tragerea accidentală a firelor. Singura placă Arduino de dimensiuni complete pe care am putut să o găsesc fără știfturi de antet preinstalate a fost un Arduino Leonardo din magazinul oficial Arduino. Codul este același pentru ambele, cu excepția cazului în care există un conflict cunoscut între LED-ul pinului 13 al lui Leonardo și receptorul IR, așa că nu am putut obține LED-ul să clipească pentru feedback vizual atunci când primesc semnale IR așa cum aș putea cu Uno, dar asta nu era mare. Singurele alte diferențe notabile sunt că Leonardo folosește un conector micro USB și pornește mult mai repede decât Uno. Am îndoit cablurile receptorului IR la 90 de grade și l-am lipit permanent pentru a înfrunta partea superioară a carcasei, unde intenționam să lipesc clipește IR a Harmony Hub.

Pasul 9:

Am vrut să păstrez totul cât mai compact posibil, așa că am găsit această mică cutie de cablu reglabilă / montare modem https://smile.amazon.com/dp/B077T45BXR pentru a deține Arduino, driverul pas cu pas și sursa de alimentare. Am folosit bandă servo cu velcro și silicon pentru a împiedica totul să alunece la strângerea suportului. Terminalele de pas, direcție și activare de pe driverul pas cu pas nu împărtășesc o masă comună și aveam doar un fir de împământare care venea de la Arduino, așa că am folosit fire jumper (acele bucle negre mici) pentru a conecta toate terminalele de masă împreună pe pas cu pas conducător auto. Micul sârmă goală care nu iese încă conectată la nimic este firul pozitiv pentru microîntrerupător. Practic, există un pas, direcție, activare, microîntrerupător și fir de împământare care vin de la Arduino.

Pasul 10:

Instalarea piuliței ACME, a șurubului de plumb și a motorului pas cu pas în sine nu a fost dificilă, dar am avut nevoie de MULTE ajutoare pentru îndepărtarea imaginii și a contragreutăților pentru a ajunge la cadru.

Pasul 11:

Piuliță ACME instalată.

Pasul 12:

Iată un scurt videoclip al porțiunii de schiță. Proiectarea este lentă, întrucât urmărește întrerupătorul de limită. Retragerea începe automat după fiecare dată când există o pierdere de putere, astfel încât șoferul pas cu pas știe poziția pasului. Dacă măriți volumul la semnul de 12 secunde, puteți auzi clicul micro-comutatorului atunci când este împins și faceți clic din nou când este eliberat după inversarea pasului.

Pasul 13:

Și, în sfârșit, iată ascensiunea în acțiune. Durează 25 de secunde pentru a ridica imaginea de 53 inci.

Pasul 14:

Componente montate în spatele televizorului.

Pasul 15:

Am învățat câteva lecții scriind și depanând codul. Primul este că stepper-ul ar începe homing-ul la pornire, chiar dacă micro-comutatorul a fost deconectat, așa că am conectat Arduino la partea normal închisă (NC) a comutatorului și am adăugat un cod pentru a ieși din schiță dacă comutatorul nu este detectat, în caz contrar, stepper-ul nu va opri niciodată acționarea. Dacă utilizați partea normală deschisă (NO) a comutatorului, atunci Arduino nu poate spune dacă comutatorul este deschis sau pur și simplu nu este atașat. Cea de-a doua lecție pe care am învățat-o este că driverul pas cu pas va folosi puterea (putere totală sau jumătate, în funcție de setarea unui comutator DIP pe driverul pas cu pas) pentru a menține driverul pas cu pas atunci când nu se mișcă. Acest lucru are sens pentru aplicațiile de tipărire CNC și 3D, dar nu aveam nevoie de el pentru a menține loc în loc ore în șir (Sugestie: Ținerea la jumătate de putere face ca motorul pas cu pas să fie la fel de fierbinte lol), deoarece foloseam un mecanism de ridicare relativ echilibrat neutru. Soluția este să utilizați pinii ENA (activate) ai driverului pas cu pas. Am conectat ENA + al șoferului pas cu pas la un pin de pe Arduino și ENA- la solul Arduino și pur și simplu am comutat pinul ENA + la HIGH (On) pentru a spune șoferului pas cu pas să oprească puterea pasului între mișcări. Dacă aș folosi acest lucru pentru a ridica un televizor greu, aș încerca mai întâi să folosesc o piuliță anti-reacție pentru a vedea dacă acest lucru este suficient pentru a-l menține înainte de a utiliza un pas cu pas constant alimentat pur și simplu pentru a economisi energie. Sper că acest Instructable a fost de ajutor cuiva! Vă mulțumim că ați căutat!