Контроллер для 3 антенн с магнитным контуром и концевым выключателем: 18 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Этот проект для тех любителей ветчины, у которых нет коммерческого проекта. Его легко собрать с помощью паяльника, пластикового корпуса и небольших знаний об ардуино. Контроллер сделан из бюджетных компонентов, которые легко найти в Интернете (~ 20 €). Основным компонентом является щит с ЧПУ, который надевается на Arduino Uno. Оба сделали компактный, маленький и дешевый контроллер.

Этот контроллер может работать без концевых выключателей, потому что вы можете вручную контролировать положение 0 и верхний предел.

Есть старая версия, которую мне предложил сделать Andrzej4380. Вы можете увидеть ее в разделе «Я сделал это» на этой странице. Он предназначен для использования OLED-дисплея 128x32. Он полностью совместим с ним, поэтому инструкции такие же. Единственное отличие - это дисплей.

Вы можете скачать код здесь:

Функции:

- В новой версии ПО ver 3.0 05.04.2020 исправлена ошибка.

- Добавлена новая версия 3.0, способная помечать частоты в памяти.

- В версии 3.1 исправлены некоторые ошибки.

- Функция сброса к заводским настройкам.

- Некоторые улучшения в коде - таймер для каждой функции

- Возможность установки до 3 разных антенн.

- Концевой выключатель с концевой остановкой.

- Функция автоматического обнуления

- Диапазон 64000 шагов для перемещения каждой антенны.

- Возможность микрошага 1/2 1/4 1/8 1/16 или даже больше в зависимости от шагового управления пололу.

- 3 банка памяти с 14 программируемыми ячейками памяти для антенны (42 ячейки памяти).

- Программируемый верхний предел для каждой антенны.

- компенсация люфта от 0 до 200

- регулировка скорости от 2 (пауза в 2 миллисекунды между шагом) до 40 (пауза в 40 миллисекунд между шагом)

- Компенсация микрошага

- Блок питания 12В

Запасы

Инкрементальный оптический энкодер

ЧПУ Shield v3 с Arduino UNO

ЖК-дисплей LCD-1602 + I2C IIC 5V для Arduino

5 кнопок

Концевой выключатель

В конце статьи добавлены файлы STL для 3D-печати.

-платформа для адаптации arduino UNO к любому случаю, который у вас есть

-нкоб пор поворотный энкодер.

Ссылки, которые я сделал, являются только примерами. Излишне говорить, что покупать можно где угодно.

Шаг 1. Общий вид

На этой фотографии вы можете увидеть щит ЧПУ над arduino uno, оптический датчик вращения, дисплей I2C 16x2 и пять кнопок внизу. Наконец, у нас есть два концевых выключателя.

Шаг 2: CNC SHIELD И ARDUINO UNO

На плате Arduino почти нет проводов. Вам понадобятся только блоки питания. Необходимо приварить несколько проводов к плате Arduino и подключить их к экрану с ЧПУ. Экран поставляется с 4 пололусами a4988 или аналогичными. Pololu имеет потенциометр, чтобы вы могли ограничить максимальный крутящий момент шагового двигателя. Мой совет - ограничьте крутящий момент до минимума, необходимого для перемещения конденсатора. Таким образом предотвращается повреждение конденсатора.

ЩИТ С ЧПУ С ARDUINO UNO

НАСТРОЙКА МИКРОШАГОВ

Шаг 3: ОПТИЧЕСКИЙ КОДЕР

Оптический энкодер на 100 импульсов. На фотографии вы можете увидеть, как желтый (A) и зеленый (B) провода приварены к контактам 10 и 9. На всякий случай, если вращение по часовой стрелке ведет к убывающему счету, вы можете поменять местами провода.

Инкрементальный энкодер

Подключите провода в таком порядке:

Черный - GND

красный - 5В +

зеленый - цифровой вывод 9

желтый - цифровой вывод 10

Шаг 4: ДИСПЛЕЙ 16X2 И КНОПКИ

Пять кнопок привариваются к экрану с ЧПУ в следующем порядке:

-ВЕРХ- 17 (А3) -ВНИЗ

-11 (цифровой 11)

-MEM UP -15 (A1)

-ПАМ ВНИЗ - 16 (A2)

-МЕНЮ - 14 (A0)

Дисплей I2C 16x2 присоединяется в таком порядке:

ДИСПЛЕЙ SDA - вывод sda (A4)

ДИСПЛЕЙ SCL - штифт scl (A5)

ДИСПЛЕЙ GND - земля

ДИСПЛЕЙ VCC - 5 В +

Шаг 5: ПОДКЛЮЧЕНИЕ К ДВИГАТЕЛЮ

Я использовал кабель Ethernet для соединения двигателя антенны и управления.

Шаг 6: СХЕМА

Для более глубокого понимания работы щита cnc посетите эту веб-страницу:

Щиток с ЧПУ Arduino V3. XX

Шаг 7: КОНЕЧНЫЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ

Я использовал два запасных переключателя, которые у меня есть.

На фото провода:

Синий - земля (14)

Зеленый- (13) Переключатель вверх

Желтый- (12) Выключатель низкого уровня

Шаг 8: МИКРОШАГ

Щиток с ЧПУ имеет три перемычки в каждом пололу, что позволяет использовать микрошаг. В микрошаге вы можете разделить каждый шаг в 2-4-8-16 или 32 раза.

Вы можете найти конфигурацию на этой странице:

НАСТРОЙКА МИКРОШАГОВ

Шаг 9: КОД И ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

Код на github (нажмите на клонирование или загрузите и загрузите zip)

Для arduino ide вам понадобятся библиотеки:

LiquidCrystal_I2C.h

Иногда на ЖК-дисплее стоит чип 8574at, и экран не работает. Направление 0x03f вместо 0x27. В этом случае вам нужно изменить направление чипа в этой строке:

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 16, 2); // устанавливаем адрес ЖК-дисплея на 0x27

для этого:

LiquidCrystal_I2C lcd (0x03f, 16, 2); // в микросхеме I2C 8574at установить адрес ЖК-дисплея на 0x03f

EEPROM.h включен в Arduino ide

Я сделал версию программы только с антенной по просьбе Льва OK2PLL. Он делает небольшой контроллер петли с Arduino nano и pololu для портативной работы. Код здесь:

Контроллер шлейфа для 1 антенны с упором

Другая версия с антенной с контроллером tb6600 по запросу TA1MC:

Контроллер шлейфа с TB6600

Шаг 10: ограничение крутящего момента

Щиток идет с 4 пололу а4988 или подобными. Pololu имеет потенциометр, чтобы вы могли ограничить максимальный крутящий момент шагового двигателя. Мой совет - ограничьте крутящий момент до минимума, необходимого для перемещения конденсатора. Таким образом предотвращается повреждение конденсатора.

Наконец, Pololus может быть поврежден, если к нему не подключен двигатель. Пожалуйста, устанавливайте столько же пололусов, сколько моторов.

Чтобы не поджечь пололу, обратите внимание на шпильку с надписью «EN». Он должен входить в отверстие с меткой en на экране ЧПУ.

Шаг 11: ВИДЕО ОБЪЯСНЕНИЕ

Шаг 12: КОМПЕНСАЦИЯ ПОДСВЕТКИ

Шаг 13: ЗАГРУЖАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Этот элемент управления предназначен для управления 3-мя шлейфовыми антеннами. Вы можете управлять каждой антенной, не мешая остальным. Блок питания 12В. Это не коммерческий проект, он предназначен для любителя ветчины только для удовольствия остальной части сообщества.

Контроллер может независимо управлять 3-мя различными петлевыми антеннами.

Он имеет 64000 шагов для каждой антенны

Возможность концевого выключателя.

14 ячеек памяти для антенны.

Вы можете определить верхний и нижний предел.

!!!! ОЧЕНЬ ВАЖНО!!!

Контроллер имеет 3 банка памяти (1 банк памяти для антенны). Если вы хотите стереть банк памяти, одновременно нажмите кнопки ВВЕРХ и ВНИЗ.

На случай, если вам нужно стереть все данные, одновременно нажмите кнопки ВНИЗ и МЕНЮ.

Контроллер имеет пять кнопок:

MENU - эта кнопка выбирает между функциями MEM / ANT / SAVE / ADJUST / BACKLASH / SPEED / DISABLE POLOLU И MICROSTEP.

ВВЕРХ / ВНИЗ - используются для следующих функций:

-Увеличивать и уменьшать вручную шаговый двигатель (нормальные и регулируемые функции).

-Сохранение памяти в функции сохранения памяти

-выполнить функцию автоматического обнуления

-Изменить люфт / скорость / микрошаг и отключить функции пололу.

MEM UP / MEM DOWN - используется для выбора памяти и для изменения антенн.

Все функции возвращаются к функции MEM через 3 или 8 секунд.

Функции:

--МЕМ-

В этой позиции вы можете выбрать желаемую память. Если у вас нет сохраненного номера, на дисплее не будет отображаться НЕТ ДАННЫХ. Помните, что MEM14 - это верхний предел. Вам нужно сохранить в этом положении максимальный шаг, на который вы хотите переместить свой конденсатор. Для выбора памяти нажмите MEM UP / MEM DOWN.

--МУРАВЕЙ-

В этом положении вы можете выбрать антенну от 1 до 3. Для выбора антенны нажмите MEM UP / MEM DOWN.

--СПАСТИ-

Когда в левом углу отобразится СОХРАНИТЬ, вы должны выбрать желаемое количество памяти (от 1 до 14) и нажать кнопки ВВЕРХ или ВНИЗ для сохранения.

После этого появится новый экран, в котором вы можете сохранить частоту. Введите частоту следующим образом:

-Кнопки ВВЕРХ и ВНИЗ для выбора МГц (1000 кГц) до 59 МГц

- Кнопки MEMP и MEMDOWN для выбора KHZx100 до 59 MHZ

-Поворотный энкодер для выбора кГц.

-Нажмите кнопку MENU, чтобы сохранить частоту, или подождите 4 секунды.

Помните, что это всего лишь тег, а не реальная частота.

Помните, что в позиции 14 необходимо сохранить верхнюю границу.

--РЕГУЛИРОВАТЬ-

Функция ADJUST позволяет перемещать шаговый двигатель без увеличения или уменьшения числа на дисплее. Это полезно, когда нам нужно найти нулевую позицию вручную. Иногда это необходимо для калибровки сохраненных воспоминаний. После настройки одного из них калибруются и остальные.

--ЗАДНЯЯ ПЕРЕДАЧА-

Компенсация люфта от 0 до 200. В этом положении вы выбираете значение, которое считаете эффективным в вашей системе. Чтобы не усложнять программу, решил компенсировать только при уменьшении. Итак, если вы хотите получить как можно более точную информацию, перед сохранением позиции:

Ej-step 1750

1) немного увеличьте значение --- 1765

2) уменьшаем значение до желаемой позиции --1750

3) save it - сэкономь 1750

Не забудьте сделать это, если хотите быть точными в записанных позициях.

На всякий случай, если компенсация люфта не нужна, укажите значение 0.

--СКОРОСТЬ-

Эта функция устанавливает максимальную скорость при автоматическом движении (память и автоматическое обнуление). 3 - максимальная скорость (пауза 3 миллисекунды на каждом шаге). 20 - минимальная скорость (пауза 20 миллисекунд на каждом шаге). Вы должны отрегулировать скорость, чтобы не сломать конденсатор. Я мог бы использовать 1 миллисекунду, но скорость была опасна почти для каждой системы.

--DIS POLOLU-

Pololu - это драйвер, который приводит в движение шаговый двигатель. Во время работы пололу вносит в антенну много радиочастотных шумов. Некоторые люди спроектировали свою систему так, чтобы на нее не влиял этот шум. Если вы не можете справиться с шумом, вы можете отключить пололу после каждого движения. Это произойдет автоматически, если вы выберете «Y». Если мы выбрали «N», пололу никогда не отключается. Не отключать пололу точнее но шумнее.

--АВТОЗЕРО-

Эта функция перемещает шаговый двигатель вниз, пока он не найдет концевой выключатель. После этого он движется вверх, пока концевой упор не разомкнет свою цепь. Через две секунды счетчик устанавливается на 0. Важно не выбирать эту функцию, пока вы не убедитесь, что система полностью работоспособна.

--МИКРОСТЕП-

На экране с ЧПУ вы найдете три перемычки, которые вы можете установить для изменения Microstep.

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

Меню микрошага использует компенсацию, чтобы быть более точным, когда мы используем микрошаг в пололу. Если нет компенсации или микрошага, вы можете использовать нулевую компенсацию.

Я добавил брошюру о старом черном ящике, который я использовал в качестве ограждения. Полезно по габаритам. Как вы понимаете, вы можете использовать любую коробку, какую захотите.

Шаг 14: КОРПУС 3D-ПЕЧАТИ

Я сделал 3D-печатный корпус, чтобы правильно установить все компоненты.

Вам необходимо купить дополнительные детали, которые правильно подходят к корпусу:

Винты м3 х 8мм (с потайной головкой) для ножек и ардуино

3 шт. Розетка rj45

Разъем постоянного тока

Шаг 15: СБОРКА

Закрепите ардуино в основании.

Установите разъемы RJ45 и подключите их к разъему Dupont, как показано на рисунке № 3.

Возможно, вам понадобится клей, чтобы прикрепить rj 45 к задней панели.

Есть несколько отверстий для пропуска проводов на случай, если у вас нет разъемов rj45.

Ножки фиксируют корпус.

Вы можете добавить несколько силиконовых ножек, чтобы усилить сцепление.

Силиконовая капля диаметром 8 мм

Шаг 16: STL ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ

Шаг 17: ЗАЩИТИТЕ КОНЕЧНЫЙ ВХОД ОТ RF

Концевой упор расположен рядом с конденсатором, поэтому он должен выдерживать сильное поле. Это поле может вызвать сбой в работе arduino uno. Мой совет - поставить между ними реле на 12 В (неважно, какой тип). В моем случае у меня RT314012 12 В постоянного тока (https://es.aliexpress.com/item/32871878118.html?sp…).

До установки реле система при передаче работала хаотично. Теперь работает нормально.

На фото вы видите только реле, потому что я установил только ограничитель нижнего предела.

Шаг 18: СОВЕТЫ ПО БАБОЧКАМ И ВОЗДУШНЫМ КОНДЕНСАТОРАМ

До сих пор я использовал двигатель nema 17, потому что у меня коробка передач 116/12 для привода моего конденсатора. Если у вас есть конденсатор типа бабочка или воздушный конденсатор, вы не можете управлять им напрямую. Это потому, что вам нужно всего 100 шагов для настройки антенны.

Мой совет - использовать модифицированный шаговый двигатель 12v 28BYJ. Этот мотор самый дешевый на рынке. Имеет коробку передач 2000 шагов на оборот. Достаточно точно настроить свой конденсатор.

Биполярный мод 28BYJ-48

Пример от Льва Кохута:

Тюнер с 12v 28byj