Controlador para 3 antenas de loop magnético com interruptor de fim de curso: 18 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Este projeto é para aqueles amadores de amador que não têm um comercial. É fácil de construir com um ferro de soldar, uma caixa de plástico e um pouco de conhecimento de arduino. O controlador é feito com componentes baratos que pode encontrar facilmente na Internet (~ 20 €). O componente principal é um escudo cnc que se encaixa sobre um Arduino Uno. Ambos fizeram um controlador compacto, pequeno e barato.

Este controlador pode funcionar sem interruptores de fim de curso porque você pode controlar manualmente a posição 0 e o limite superior.

Há uma versão do OLED que Andrzej4380 me sugeriu fazer. Você pode vê-la na seção "Eu fiz" desta página. Está adaptado para usar um display OLED de 128x32. É totalmente compatível com ele, portanto as instruções são as mesmas. A única diferença é a tela.

Você pode baixar o código aqui:

Recursos:

- Nova revisão do software versão 3.0 2020-04-05 corrigiu alguns bugs.

- Adicionada uma nova versão 3.0 capaz de marcar frequências às memórias.

- A versão 3.1 corrigiu alguns bugs.

- Função de reset de fábrica.

- Algumas melhorias no código - cronômetro para cada função

- Capaz de até 3 antenas diferentes.

- Interruptor de fim de curso com capacidade de fim de curso.

- Função de auto zero

- Faixa de 64.000 passos para mover cada antena.

- Capacidade de microstepping 1/2 1/4 1/8 1/16 ou até mais dependendo do controle de passo pololu.

- 3 bancos de memória com 14 memórias programáveis para antena (42 memórias).

- Limite superior programável para cada antena.

- compensação de folga de 0 a 200

- controle de velocidade de 2 (pausa de 2 milissegundos entre as etapas) a 40 (pausa de 40 milissegundos entre as etapas)

- Compensação de microstepping

- Fonte de alimentação 12V

Suprimentos

Codificador óptico incremental

CNC escudo v3 com arduino UNO

LCD LCD-1602 + I2C IIC 5V para arduino

5 botões de pressão

Interruptor de fim de curso

Adicionados arquivos STL para impressão 3D no final deste artigo

-a plataforma para adaptar o arduino UNO para qualquer caso que você tenha

-o nkob para o codificador rotativo.

Os links que fiz são apenas exemplos. Nem é preciso dizer que você pode comprar onde quiser.

Etapa 1: Visão geral

Nesta foto você pode ver o escudo do CNC sobre o arduino uno, o codificador rotativo óptico, o display I2C 16x2 e os cinco botões de pressão na parte inferior. Por fim, temos a chave de dois endstop.

Etapa 2: ESCUDO CNC E ARDUINO UNO

A placa arduino está quase sem fios. Os únicos de que você precisa são os da fonte de alimentação. É necessário soldar alguns fios na placa arduino e conectá-los à blindagem cnc. A blindagem vem com 4 pololus a4988 ou similar. O pololu possui um potenciômetro para que você possa limitar o torque máximo do motor de passo. Meu conselho é limitar o torque ao mínimo necessário para mover o capacitor. Desta forma, evita danos ao capacitor

ESCUDO CNC COM ARDUINO UNO

CONFIGURAÇÃO DO MICRO STEPPING

Etapa 3: CODIFICADOR ÓPTICO

O codificador rotativo óptico é de 100 pulsos. Na foto você pode ver como os fios amarelo (A) e verde (B) são soldados aos pinos 10 e 9. caso uma rotação no sentido horário faça uma contagem decrescente, você pode trocar os fios.

Codificador incremental

Conecte os fios nesta ordem:

Preto - GND

vermelho - 5V +

verde - pino digital 9

amarelo - pino digital 10

Etapa 4: EXIBIÇÃO 16X2 E BOTÕES DE PRESSIONAMENTO

Os cinco botões de pressão são soldados à blindagem do cnc nesta ordem:

-UP- 17 (A3) -DOWN

-11 (digital 11)

-MEM UP -15 (A1)

-MEM DOWN - 16 (A2)

-MENU - 14 (A0)

O monitor I2C 16x2 está associado a esta ordem:

DISPLAY SDA - pino sda (A4)

DISPLAY SCL - pino scl (A5)

EXIBIR GND - gnd

DISPLAY VCC - 5V +

Etapa 5: LIGAÇÃO AO MOTOR

Usei cabo ethernet para conectar o motor da antena e o controle.

Etapa 6: ESQUEMA

Para uma compreensão mais profunda do escudo cnc, visite esta página da web:

Arduino CNC Shield V3. XX

Etapa 7: ENDSTOP SWITCHES

Usei dois interruptores sobressalentes que possuo.

Na foto os fios são:

Blue- gnd (14)

Verde- (13) interruptor para cima

Amarelo- (12) Interruptor baixo

Etapa 8: MICRO STEPPING

O escudo cnc tem três jumpers em cada pololu que permite o uso de microstepping. No microstepping, você pode dividir cada etapa em um fator de 2-4-8-16 ou 32.

Você pode encontrar a configuração nesta página:

CONFIGURAÇÃO DO MICRO STEPPING

Etapa 9: CÓDIGO E MANUAL DE INSTRUÇÕES

Código no github (clique em clone ou baixe e baixe zip)

Para arduino ide, você precisa ter os librairies:

LiquidCrystal_I2C.h

Às vezes, o lcd vem com o chip 8574at e a tela não funciona. A direção é 0x03f em vez de 0x27. Nesse caso, você deve alterar a direção do chip nesta linha:

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 16, 2); // defina o endereço LCD para 0x27

para este:

LiquidCrystal_I2C lcd (0x03f, 16, 2); // no chip I2C 8574at defina o endereço LCD para 0x03f

EEPROM.h incluído no ide Arduino

Fiz uma versão do software apenas com antena a pedido da Lev OK2PLL. Ele está fazendo um pequeno controlador de loop com um arduino nano e um pololu para operação portátil. O código está aqui:

Controlador de loop para 1 antena com fim de curso

Outra versão com antena com controlador tb6600 a pedido da TA1MC:

Controlador de loop com TB6600

Etapa 10: Limitação de Torque

O escudo vem com 4 pololu a4988 ou similar. O pololu possui um potenciômetro para que você possa limitar o torque máximo do motor de passo. Meu conselho é limitar o torque ao mínimo necessário para mover o capacitor. Desta forma evita danos ao capacitor.

Finalmente, pololus pode ser danificado se não tiver nenhum motor conectado. Por favor, instale apenas o mesmo número de pololus que os motores.

Para não queimar o pololu preste atenção ao pino com a etiqueta "EN". Ele deve se encaixar no orifício identificado como en na blindagem do cnc.

Etapa 11: EXPLICAÇÃO DE VÍDEO

Etapa 12: COMPENSAÇÃO DE RETROCESSO

Etapa 13: COISAS PARA BAIXAR

Este controle é projetado para gerenciar antenas de loops diferentes. Você pode gerenciar cada antena sem interferir no resto. A fonte de alimentação é 12v. Este não é um design comercial, é feito para um amador de presunto apenas para o desfrute do resto da comunidade.

O controlador pode gerenciar 3 antenas de loops diferentes de forma independente.

Tem 64.000 passos para cada antena

Possibilidade de interruptor de fim de curso.

14 memórias para antena.

Você pode definir o limite para cima e para baixo.

!!!! MUITO IMPORTANTE!!!

O controlador possui 3 bancos de memória (1 banco de memória para antena). Se você quiser apagar um banco de memória, pressione os botões PARA CIMA e PARA BAIXO simultaneamente.

Caso você precise apagar todos os dados, pressione os botões DOWN e MENU simultaneamente.

O controlador tem cinco botões:

MENU - este botão seleciona entre as funções MEM / ANT / SAVE / ADJUST / BACKLASH / SPEED / DISABLE POLOLU E MICROSTEP.

PARA CIMA / PARA BAIXO - usado para as próximas funções:

- Aumente e diminua manualmente o motor de passo (funções normal e ajuste).

- Salvar memória na função salvar memória

-executar a função auto zero

-Modifique folga / velocidade / micro etapa e desative as funções pololu.

MEM UP / MEM DOWN - usado para selecionar as memórias e trocar as antenas.

Todas as funções retornam à função MEM após 3 ou 8 segundos.

Funções:

--MEM-

Nesta posição você pode selecionar a memória desejada. Se você não tiver nenhum número armazenado, NO DATA será mostrado no display. Lembre-se de que MEM14 é o limite superior. Você precisa armazenar nesta posição o passo máximo que você deseja mover seu capacitor. Para selecionar uma memória, pressione MEM UP / MEM DOWN.

--FORMIGA-

Nesta posição, você pode selecionar a antena entre 1 e 3. Para escolher uma antena, pressione MEM UP / MEM DOWN.

--SALVE -

Assim que SALVAR for mostrado no canto esquerdo, você deve selecionar o número de memória desejado (entre 1 e 14) e pressionar os botões PARA CIMA ou PARA BAIXO para salvar.

Após isso aparecerá uma nova tela na qual você pode salvar a freqüência. Apresente a frequência desta forma:

-Botões UP e DOWN para selecionar MHZ (1000 KHz) até 59 MHZ

- Botões MEMP & MEMDOWN para selecionar KHZx100 até 59 MHZ

-Codificador rotativo para selecionar KHZ.

- Pressione o botão MENU para salvar a frequência ou aguarde 4 segundos.

Lembre-se de que esta é apenas uma tag, não uma frequência real.

Lembre-se de que na posição 14 você deve salvar o limite superior.

--AJUSTAR-

A função AJUSTE permite mover o motor de passo sem aumentar ou diminuir qualquer número no display. É útil quando precisamos encontrar a posição 0 manualmente. Às vezes, é necessário calibrar as memórias armazenadas. Uma vez ajustado um deles, os demais são calibrados também.

--FOLGA-

Compensação de folga de 0 a 200. Nesta posição você seleciona o valor que considera eficaz em seu sistema. Para não complicar o software, decidi compensar apenas diminuindo. Portanto, se você quiser o mais preciso possível, antes de armazenar uma posição:

Ej-step 1750

1) aumentar um pouco mais o valor --- 1765

2) diminuir o valor para a posição desejada - 1750

3) salvar - 1750 salvar

Lembre-se de fazer isso se quiser ser preciso nas posições registradas.

Apenas no caso de você não precisar de compensação de folga coloque o valor em 0.

--RAPIDEZ-

Esta função estabelece a velocidade máxima no movimento automático (memórias e autozero). 3 é a velocidade máxima (pausa de 3 milissegundos em cada etapa) 20 é a velocidade mínima (pausa de 20 milissegundos em cada etapa). Você deve ajustar a velocidade para não quebrar seu capacitor. Eu poderia ter usado 1 milissegundo, mas a velocidade era perigosa para quase todos os sistemas.

--DIS POLOLU-

Pololu é o driver encarregado de movimentar o motor de passo. Durante seu trabalho, o pololu introduz muito ruído de rf na antena. Algumas pessoas projetaram seu sistema para não ser afetado por este ruído. Caso você não consiga lidar com o ruído, você pode desativar o pololu após cada movimento. Isso acontece automaticamente se você escolher “Y“. Caso escolhamos “N” o pololu nunca desativa. Não desative o pololu é mais preciso, mas mais barulhento.

--AUTOZERO-

Esta função move o motor de passo para baixo até encontrar a chave de fim de curso. Depois disso, ele se move para cima até que o fim de curso abra seu circuito. Dois segundos depois, o contador é definido como 0. É importante não selecionar esta função antes de ter certeza de que o sistema está totalmente funcional.

--MICROSTEP-

No escudo do cnc, você encontrará três jumpers que podem ser configurados para modificar o Microstep.

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

O menu Microstep usa uma compensação para ser mais preciso quando usamos micro stepping no pololu. Para nenhuma compensação ou nenhum micro stepping, você pode usar a compensação de 0.

Eu adicionei um folheto da velha caixa preta que usei como anexo. É útil para as dimensões. Como você pode imaginar, você pode usar a caixa que quiser.

Etapa 14: CASO IMPRESSO 3D

Fiz uma caixa impressa em 3D para instalar corretamente todos os componentes.

Você precisa comprar algumas peças adicionais que se encaixem corretamente na caixa:

Parafusos m3 x 8mm (cabeça plana escareada) para os pés e arduino

Tomada rj45 de 3 unidades

Jack DC

Etapa 15: MONTAGEM

Fixe o arduino na base.

Instale os soquetes rj45 e conecte-os ao conector dupont como na figura nº 3

Provavelmente você precisará de cola para fixar o rj 45 no painel traseiro.

Existem alguns furos para passar os fios caso você não tenha os soquetes rj45.

Os pés travam a caixa.

Você pode adicionar alguns pés de silicone para adicionar alguma aderência.

Queda de silicone com 8 mm de diâmetro

Etapa 16: STL PARA CASO IMPRESSO 3D

Etapa 17: PROTEJA A ENDSTOP DE ENDSTOP DE RF

O fim de curso é colocado próximo ao capacitor para que ele tenha que suportar um campo intenso. Este campo pode causar mau funcionamento no arduino uno. Meu conselho é colocar entre um relé de 12V (não importa o tipo). No meu caso, tenho um RT314012 12VDC (https://es.aliexpress.com/item/32871878118.html?sp…).

Antes de instalar o relé, o sistema funcionou erraticamente durante a transmissão. Agora funciona bem.

Na foto você pode ver apenas um relé porque eu instalei apenas o fim de curso de limite inferior.

Etapa 18: CONSELHOS PARA BORBOLETA E CAPACITORES DE AR

Até agora eu usei um motor nema 17 porque você tem uma caixa de engrenagens 116/12 para acionar meu capacitor. No caso de você ter um capacitor borboleta ou um capacitor de ar, você não pode conduzi-lo diretamente. Isso ocorre porque você teria apenas 100 etapas para sintonizar sua antena.

Meu conselho é usar um motor de passo 12v 28BYJ modificado. Este motor é o mais barato do mercado. Possui uma caixa de engrenagens de 2.000 passos por rotação. É o suficiente para ajustar o seu capacitor com precisão.

28BYJ-48 Mod Bipolar

Um exemplo de Lev Kohút:

Sintonizador com 12v 28byj