Controller para sa 3 Mga Magnetic Loop Antenna Na May Endstop Switch: 18 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ang proyektong ito ay para sa mga ham amateur na walang komersyal. Madaling magtayo gamit ang isang panghinang, isang plastik na kaso at kaunting kaalaman sa arduino. Ang tagagawa ay ginawa gamit ang mga bahagi ng badyet na madali mong mahahanap sa Internet (~ 20 €). Ang pangunahing sangkap ay isang cnc na kalasag na umaangkop sa isang Arduino Uno. Parehong gumawa ng isang compact, maliit at murang controller.

Ang controller na ito ay maaaring gumana nang walang mga switch ng endstop dahil maaari mong manu-manong makontrol ang posisyon na 0 at ang itaas na limitasyon.

Mayroong isang oled na bersyon na iminungkahi sa akin ng Andrzej4380. Maaari mo itong makita sa seksyong "Ginawa ko ito" ng pahinang ito. Ito ay adpated upang magamit ang isang 128x32 OLED display Ito ay ganap na katugma dito kaya't ang mga tagubilin ay pareho. Ang pagkakaiba lamang ay ang display.

Maaari mong i-download ang code dito:

Mga Tampok:

- Bagong pagbabago ng software ver 3.0 2020-04-05 naayos ang ilang bug.

- Nagdagdag ng isang bagong bersyon 3.0 na may kakayahang i-tag ang mga frequency sa mga alaala.

- Naayos ng Bersyon 3.1 ang ilang mga bug.

- Pag-andar ng factory reset.

- Ang ilang mga pagpapabuti sa code - timer para sa bawat pagpapaandar

- May kakayahang hanggang sa 3 magkakaibang mga antena.

- May kakayahang Endstop switch na may endstop.

- Auto zero function

- Saklaw ng 64000 mga hakbang para sa paglipat ng bawat antena.

- Kakayahang Microstepping 1/2 1/4 1/8 1/16 o kahit na higit pa depende sa kontrol ng pololu stepper.

- 3 mga bangko ng memorya na may 14 na nai-program na mga alaala para sa antena (42 mga alaala).

- Programmable itaas na limitasyon para sa bawat antena.

- backlash na bayad mula 0 hanggang 200

- bilis ng kontrol mula sa 2 (2miliseconds pause sa pagitan ng hakbang) hanggang 40 (40 miliseconds pause sa pagitan ng hakbang)

- Kabayaran sa Microstepping

- Power supply 12V

Mga gamit

Karagdagang optical encoder

Ang CN Shield v3 ay may arduino UNO

LCD LCD-1602 + I2C IIC 5V para sa arduino

5 mga pindutan ng push

Endstop switch

Nagdagdag ng mga file ng STL mula sa pag-print ng 3d sa pagtatapos ng artikulong ito

-ang platform para sa pag-angkop ng arduino UNO sa anumang kaso na mayroon ka

-ang nkob sa rotary encoder.

Ang mga link na nagawa ko ay mga halimbawa lamang. Hindi na kailangang sabihin na maaari kang bumili saan mo man gusto.

Hakbang 1: Pangkalahatang Pagtingin

Sa larawang ito makikita mo ang kalasag ng CNC sa arduino uno, ang optical rotary encoder, ang I2C 16x2 display at ang limang mga pindutan ng push sa ibaba. Sa wakas mayroon kaming dalawang endstop switch.

Hakbang 2: Ang CNC SHIELD AT ARDUINO UNO

Ang board ng arduino ay halos walang mga wire. Ang kailangan mo lang ay ang mga supply ng kuryente. Kinakailangan na magwelding ng ilang mga wire sa arduino board at ikonekta ang mga ito sa cnc shield. Ang kalasag ay mayroong 4 pololus a4988 o katulad. Ang pololu ay may potentiometer upang maaari mong limitahan ang maximum na metalikang kuwintas ng step motor. Ang aking payo ay limitahan ang metalikang kuwintas sa minimum na kinakailangan upang ilipat ang capacitor. Sa ganitong paraan maiwasan ang pagkasira ng capacitor

Ang SHIELD ng CNC SA ARDUINO UNO

MICRO STEPPING SETUP

Hakbang 3: OPTICAL ENCODER

Ang optikong rotary encoder ay isang 100 pulso isa. Makikita mo ang larawan kung paano ang mga dilaw na wires (A) at berde (B) ay hinang sa mga pin na 10 at 9. kung sakali na ang isang pag-ikot sa pag-ikot ng orasan ay gumawa ng isang pababang bilang, maaari mong palitan ang mga wire.

Karagdagang encoder

Ikonekta ang mga wires sa pagkakasunud-sunod na ito:

Itim - GND

pula - 5V +

berde - digital pin 9

dilaw - digital pin 10

Hakbang 4: 16X2 DISPLAY AT PUSH BUTTONS

Ang limang mga pindutan ng tulak ay hinangin sa kalasag ng cnc Sa ganitong pagkakasunud-sunod:

-UP- 17 (A3) -NAPANGITA

-11 (digital 11)

-MEM UP -15 (A1)

-MEM Down - 16 (A2)

-MENU - 14 (A0)

Ang I2C 16x2 display ay sumali sa order na ito:

IPAKITA SDA - sda pin (A4)

DISPLAY SCL - scl pin (A5)

IPAKITA ANG GND - gnd

DISPLAY VCC - 5V +

Hakbang 5: WIRING TO THE MOTOR

Gumamit ako ng ethernet cable para sa pagkonekta sa motor ng antena at ang kontrol.

Hakbang 6: SKEMATIK

Para sa isang mas malalim na pag-unawa sa cnc kalasag bisitahin ang web page na ito:

Arduino CNC Shield V3. XX

Hakbang 7: ENDSTOP SWITCHES

Gumamit ako ng dalawang ekstrang switch na mayroon ako.

Sa larawan ang mga wire ay:

Blue- gnd (14)

Green- (13) Up switch

Dilaw- (12) Mababang switch

Hakbang 8: PAGHIHINGI NG MICRO

Ang kalasag ng cnc ay may tatlong mga jumper sa bawat pololu na nagpapahintulot sa paggamit ng microstepping. Sa microstepping maaari mong hatiin ang bawat hakbang sa isang kadahilanan ng 2-4-8-16 o 32.

Mahahanap mo ang pagsasaayos sa pahinang ito:

MICRO STEPPING SETUP

Hakbang 9: Manu-manong CODE AT INSTRUCTION

Code sa github (mag-click sa clone o mag-download at mag-download ng zip)

Para sa ideyang arduino kailangan mong magkaroon ng mga librairies:

LiquidCrystal_I2C.h

Minsan, ang lcd ay may kasamang chip 8574at at hindi gagana ang screen. Ang direksyon ay 0x03f sa halip na 0x27. Sa kasong iyon kailangan mong baguhin ang direksyon ng maliit na tilad sa linyang ito:

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 16, 2); // itakda ang LCD address sa 0x27

para sa isang ito:

LiquidCrystal_I2C lcd (0x03f, 16, 2); // sa I2C chip 8574at itakda ang LCD address sa 0x03f

Kasama ang EEPROM.h sa ideyang Arduino

Gumawa ako ng isang bersyon ng software na may isang antena lamang sa kahilingan ng Lev OK2PLL. Gumagawa siya ng isang maliit na loop controller na may isang arduino nano at isang pololu para sa portable na operasyon. Narito ang code:

Loop controller para sa 1 antena na may endstop

Ang isa pang bersyon na may isang antena na may isang tb6600 controller sa kahilingan ng TA1MC:

Loop controller na may TB6600

Hakbang 10: Paglilimita sa Torque

Ang kalasag ay mayroong 4 pololu a4988 o katulad. Ang pololu ay may potentiometer upang maaari mong limitahan ang maximum na metalikang kuwintas ng step motor. Ang payo ko ay limitahan ang metalikang kuwintas sa minimum na kinakailangan upang ilipat ang capacitor. Sa ganitong paraan maiwasan ang pagkasira ng capacitor.

Panghuli, maaaring mapinsala ang pololus kung walang koneksyon sa motor. Mangyaring, i-install lamang ang parehong bilang ng mga pololus kaysa sa mga motor.

Upang hindi masunog ang pololu bigyang pansin ang pin na may label na "EN". Dapat itong magkasya sa butas na may label na en sa cnc Shield.

Hakbang 11: PAGLALAHAT NG VIDEO

Hakbang 12: BACKLASH CompensATION

Hakbang 13: MAAARING STUFF

Ang kontrol na ito ay dinisenyo para sa pamamahala ng mga magkakaibang mga antena ng loop. Maaari mong pamahalaan ang bawat antena nang hindi makagambala sa natitirang bahagi. Ang supply ng kuryente ay 12v. Ito ay hindi isang komersyal na disenyo na ginawa ito para sa isang ham amateur para lamang sa pagtamasa ng natitirang komunidad.

Maaaring pamahalaan ng controller ang 3 magkakaibang mga antena ng loop nang nakapag-iisa.

Mayroon itong 64000 hakbang para sa bawat antena

Posibilidad ng endstop switch.

14 mga alaala para sa antena.

Maaari mong tukuyin ang hanggang sa limitasyon at pababa.

!!!! NAPAKA IMPORTANTE!!!

Ang controller ay may 3 memory bank (1 memory bank para sa antena). Kung nais mong burahin ang isang memorya ng bangko itulak ang mga pindutan ng UP & Down nang sabay-sabay.

Kung sakali kailangan mong burahin ang buong data ng sabay na itulak ang mga pindutan na Pababa & MENU.

Ang controller ay may limang mga pindutan ng push:

Ang menu na ito ay pipiliin sa pagitan ng MEM / ANT / SAVE / ADJUST / BACKLASH / SPEED / Huwag paganahin ang mga pagpapaandar ng POLOLU AT MICROSTEP.

Pataas / Pababa - ginamit para sa mga susunod na pag-andar:

-Dagdagan at bawasan nang manu-mano ang stepper motor (normal at ayusin ang mga pagpapaandar).

-Nag-save ng memorya sa pag-andar ng memorya ng pag-save

-patupad ang pagpapaandar ng auto zero

-Modify ang backlash / speed / micro step at huwag paganahin ang mga pagpapaandar ng pololu.

MEM UP / MEM Down - ginamit upang piliin ang mga alaala at upang baguhin ang mga antena.

Ang lahat ng mga pagpapaandar ay bumalik sa pagpapaandar ng MEM pagkatapos ng 3 o 8 segundo.

Mga Pag-andar:

--MEM-

Sa posisyon na ito maaari mong piliin ang nais na memorya. Kung wala kang anumang nakaimbak na numero, WALANG DATA ang ipapakita sa display. Tandaan na ang MEM14 ang nasa itaas na limitasyon. Kailangan mong itabi sa posisyon na ito ang maximum na hakbang na nais mong ilipat ang iyong capacitor. Para sa pagpili ng isang memorya itulak ang MEM UP / MEM Down.

--ANT-

Sa posisyon na ito maaari mong piliin ang antena sa pagitan ng 1 at 3. Para sa pagpili ng isang antena itulak ang MEM UP / MEM Down.

--SAVE-

Sa sandaling ang SAVE ay ipinakita sa kaliwang sulok, dapat mong piliin ang ninanais na bilang ng memorya (sa pagitan ng 1 at 14) at itulak ang mga pindutan ng UP o pababa upang makatipid.

Pagkatapos nito ay lilitaw ang isang bagong screen kung saan maaari mong i-save ang dalas. Ipakilala ang dalas sa ganitong paraan:

-Mga Pindutan Pataas at Pababa upang mapili ang MHZ (1000 KHz) Hanggang sa 59 MHZ

- Mga Pindutan MEMP & MEMDOWN upang piliin ang KHZx100 Hanggang sa 59 MHZ

-Rotary encoder upang piliin ang KHZ.

-Push MENU button upang i-save ang dalas o maghintay ng 4 segundo.

Tandaan na ito ay isang tag lamang na hindi isang tunay na dalas.

Tandaan na sa posisyon 14 dapat mong i-save ang itaas na limitasyon.

--ADJUST-

Pinapayagan ang pag-andar ng ADJUST na ilipat ang stepper motor nang hindi nadaragdagan o binabawasan ang anumang bilang sa display. Ito ay kapaki-pakinabang kapag kailangan nating hanapin ang posisyon na 0 nang manu-mano. Minsan kinakailangan para sa pag-calibrate ng nakaimbak na mga alaala. Kapag naayos ang isa sa mga ito, ang natitira ay naka-calibrate din.

--BACKLASH-

Backlash bayad mula 0 hanggang 200. Sa posisyon na ito pipiliin mo ang halagang isinasaalang-alang mong epektibo sa iyong system. Upang hindi kumplikado ang software, nagpasya akong magbayad lamang kapag bumababa. Kaya Kung nais mong mas tumpak hangga't maaari, bago itago ang isang posisyon:

Ej-hakbang 1750

1) dagdagan ng kaunti pa ang halaga --- 1765

2) bawasan ang halaga sa nais na posisyon --1750

3) i-save ito --1750 makatipid

Tandaan na gawin ito kung nais mong maging tumpak sa naitala na mga posisyon.

Kung sakali hindi mo kailangan ng backlash na bayad ay ilagay ang halaga sa 0.

--SPEED-

Ang pagpapaandar na ito ay nagpapatibay ng maximum na bilis ng awtomatikong paggalaw (mga alaala at autozero). 3 ang pinakamabilis na bilis (3milisecons pause sa bawat hakbang) 20 ang bilis ng min (20 milliseconds pause sa bawat hakbang). Dapat mong ayusin ang bilis upang hindi masira ang iyong capacitor. Maaari ko bang gamitin ang 1 millisecond ngunit ang bilis ay mapanganib para sa halos bawat system.

--DIS POLOLU-

Si Pololu ang driver na namamahala upang ilipat ang step motor. Sa panahon ng trabaho nito, ipinakikilala ng pololu ang maraming ingay ng rf sa antena. Ang ilang mga tao ay dinisenyo ang sistema nito upang hindi maapektuhan ng ingay na ito. Kung sakaling hindi mo makitungo sa ingay maaari mong hindi paganahin ang pololu pagkatapos ng bawat paggalaw. Awtomatiko itong nangyayari kung pinili mo ang “Y“. Kung sakaling pinili namin ang "N" ang pololu ay hindi kailanman hindi pinagana. Huwag paganahin ang pololu ay mas tumpak ngunit maingay.

--AUTOZERO-

Ginagalaw ng pagpapaandar na ito ang hakbang na motor pababa hanggang sa mahahanap nito ang endstop switch. Pagkatapos nito gumalaw ito paitaas hanggang sa buksan ng endstop ang circuit nito. Dalawang segundo pagkatapos, ang counter ay nakatakda sa 0. Mahalaga na huwag piliin ang pagpapaandar na ito bago ka nakatiyak na ang system ay ganap na gumagana.

--MICROSTEP-

Sa kalasag ng cnc makakakita ka ng tatlong mga jumper na maaari mong itakda upang baguhin ang Microstep.

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

Gumagamit ang menu ng Microstep ng isang kompensasyon upang mas tumpak kapag gumagamit kami ng micro stepping sa pololu. Para sa walang bayad o walang micro stepping maaari kang gumamit ng 0 na kabayaran.

Nagdagdag ako ng isang brochure ng lumang blackbox na ginamit ko bilang enclosure. Ito ay kapaki-pakinabang para sa mga sukat. Tulad ng naiisip mo, maaari mong gamitin ang anumang kahon na gusto mo.

Hakbang 14: 3D PRINTED CASE

Gumawa ako ng isang naka-print na kaso na 3d upang mai-install nang maayos ang lahat ng mga bahagi.

Kailangan mong bumili ng ilang mga aditional bahagi na umaangkop nang maayos sa kaso:

Mga tornilyo m3 x 8mm (flat countersunk head) para sa mga paa at arduino

3 yunit ng rj45 socket

DC jack

Hakbang 15: ASSEMBLY

Ayusin ang arduino sa base.

I-intall ang mga socket ng rj45 at i-wire ang mga ito sa dupont conector tulad ng larawan nº 3

Marahil ay kakailanganin mo ng ilang pandikit upang ayusin ang rj 45 sa likurang panel.

Mayroong ilang mga butas upang maipasa ang mga wire kung sakali wala kang mga soj na rj45.

Ang mga paa ay nakakandado ng kaso.

Maaari kang magdagdag ng ilang mga paa ng silicone upang magdagdag ng ilang mahigpit na pagkakahawak.

Silicon drop 8mm diameter

Hakbang 16: STL PARA SA 3D PRINTED CASE

Hakbang 17: Protektahan ang ENDSTOP INPUT MULA SA RF

Ang endstop ay inilalagay sa tabi ng capacitor kaya't kailangang tiisin ang isang matinding patlang. Ang patlang na ito ay maaaring maging sanhi ng hindi paggana sa arduino uno. Ang payo ko ay ilagay sa pagitan ng isang 12V relay (Hindi mahalaga ang uri). Sa aking kaso mayroon akong isang RT314012 12VDC (https://es.aliexpress.com/item/32871878118.html?sp…).

Bago i-install ang relay, ang sistema ay hindi gumana nang maayos kapag nagpapadala. Ngayon ay gumagana ito ng maayos.

Sa larawan makikita mo lamang ang isang relay sapagkat ang na-install ko lamang ay ang down limit na endstop.

Hakbang 18: Payo PARA SA BUTTERFLY AT AIR CAPACITORS

Sa ngayon nagamit ko ang isang motor na nema 17 dahil mayroon kang isang gearbox na 116/12 upang himukin ang aking kapasitor. Kung sakaling mayroon kang alinman sa isang butterfly capacitor o isang air capacitor, hindi ka makakapagmaneho ng direkta. Ito ay dahil mayroon ka lamang 100 mga hakbang upang maiayos ang iyong antena.

Ang payo ko ay gumagamit ng nabagong 12v 28BYJ step motor. Ang motor na ito ang pinakamura sa merkado. Mayroon itong gear box na 2000 hakbang bawat rebolusyon. Ito ay sapat na upang ibagay ang iyong capacitor nang tumpak.

28BYJ-48 Bipolar Mod

Isang halimbawa mula kay Lev Kohút:

Tuner na may 12v 28byj