Eksperimen PWM Motor DC Acak + Pemecahan Masalah Encoder: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Sering kali sampah seseorang menjadi harta orang lain, dan ini adalah salah satu momen bagi saya.

Jika Anda telah mengikuti saya, Anda mungkin tahu bahwa saya mengambil proyek besar untuk membuat CNC printer 3D saya sendiri dari memo. Potongan-potongan itu dibuat dari bagian-bagian printer lama dan berbagai motor stepper.

Kereta printer ini berasal dari printer dot matrix Texas Instruments dari tahun 1980-an. Sayangnya saya tidak ingat apa modelnya tetapi saya memiliki nomor motor, 994206-0001. Motor DC ini juga dilengkapi dengan encoder, yang akan sangat membantu untuk digunakan pada aplikasi modern. Dalam ketergesaan saya untuk memulihkan perakitan ini, saya hanya menghapusnya dan mengambil gambar di mana itu terhubung.

Dalam Instruksi ini, saya akan mencoba untuk melihat apakah motor dan encoder benar-benar berfungsi dan untuk apa pin-out itu.

Perlengkapan:

Motor DC dengan Encoder

Arduino UNO, NANO

L298N H-jembatan

Konverter Buck DC

Catu daya yang mampu mengasosiasikan voltase yang mungkin Anda butuhkan (PC ATX lama bisa menjadi pilihan yang layak)

Kabel

PC dengan arduino IDE

Multimeter

Buku catatan!!

Langkah 1: Sekilas tentang Majelis

Gambar 1 menunjukkan bagian utama gerbong. Itu dilengkapi dengan perakitan, motor dengan encoder, dan trek untuk umpan kertas dot-matrix lama. Saya melepas trek dan bagian dari rakitan bawah. Bagian bawah yang saya lepaskan adalah batang penopang baja, yang sebenarnya cukup berat (mereka sepertinya tidak membuatnya seperti itu saat ini).

Gambar dua menunjukkan di mana J8 (konektor encoder) & dan J6 (konektor motor) dilepas dari papan kontrol. Saya mengambil gambarnya sendiri ke sekolah di jejak dan IC dari "papan induk".

Pada gambar 3 & 4, Anda dapat melihat masing-masing konektor motor dan encoder.

Setelah memetakan jejak pada encoder dan mereproduksi skema, saya dapat membuat diagram saya sendiri yang sudah tersedia. Pin encoder adalah hal terpenting yang harus saya tentukan dan merupakan fokus instruksi ini untuk pemecahan masalah. Kita akan melihat ini di bagian selanjutnya.

Langkah 2: Memahami Pin-out Encoder

Sekarang, saya harus mencari tahu apa pin-out pada encoder. Saya secara sewenang-wenang menandai pin 1 hingga 8 dan saya menggambarkannya di gambar terakhir. Apa yang saya hipotesiskan, dari melihat papan kontrol dan jejak pada encoder itu sendiri, adalah bahwa pin 1 & 6 adalah ground & 5 adalah Vcc (daya, 5V). Sambungan untuk 2 dikosongkan sehingga tidak berguna dan 3, 4, 7, & 8 adalah output untuk array dioda. PERINGATAN: Saya membuat asumsi yang berani dengan pengujian saya! Saya menghubungkan ground ke ground pada sumber daya saya tetapi kemudian saya menghubungkan 5 V ke encoder secara langsung. Mulai dari tegangan setinggi ini dapat menghancurkan encoder Anda jika Anda tidak tahu tegangan apa yang dibutuhkannya (seperti bagaimana saya tidak tahu). Jadi, Anda mungkin ingin memulai pada tegangan yang lebih rendah seperti 3,3 V. Setelah menghubungkan sumber daya 5 V saya ke pin encoder 5 dan ground ke pin 1, saya menempelkan ground multimeter saya ke pin 1 dan pin 5 untuk memastikan daya ada, pic 2. Kemudian saya mulai menguji pin 3, yang saya asumsikan adalah salah satu array dioda foto, gambar 3-5. Seperti yang Anda lihat siklus tegangan dari mendekati 0 V hingga mendekati 5 V saat saya memutar poros motor. Itu pertanda baik untuk membuktikan bahwa hipotesis saya benar! Saya melakukan hal yang sama untuk pin 4, 7, & 8, dan mendapatkan hasil yang sama. Jadi sekarang, saya telah menentukan apa pin output untuk encoder saya.

Anda dapat melakukan hal yang sama dengan sensor optik apa pun yang Anda tarik dari printer yang mungkin menjadi bagian dari penyelamatan karena sebagian besar tidak dilengkapi dengan konektor 8-pin. Untuk printer rumahan modern, sepertinya tipe 3 atau 4-pin. HomoFaciens memiliki video YouTube yang bagus tentang cara menentukan pin yang tidak diketahui untuk sensor optik.

Langkah 3: Sketsa Arduino Sederhana untuk Memindahkan Motor Maju & Maju

Sekarang saya memiliki data untuk encoder motor, sekarang saatnya untuk melihat bagaimana motor itu sendiri akan berjalan. Untuk melakukan ini, saya menulis sketsa yang sangat mendasar untuk Arduino, gambar 3 - 5. Saya mendefinisikan input saya untuk Modulasi Lebar Pulsa dari L298N sebagai 'enB.' Untuk pin 3 & 4, saya mengaturnya untuk memungkinkan motor bertukar arah, sesuai kebutuhan. Ini akan

A. Hidupkan motor

B. Bergerak ke satu arah selama 2 detik

C. Tukar arah selama 2 detik, dan

D. Ulangi

Saya hanya ingin menguji set-up dan fungsionalitas dan ini terbukti berhasil (setelah mengubah pulsa dari 50 menjadi 100, lihat gambar di atas).

Sketsa berikutnya meningkatkan akselerasi, gambar 6 - 8. Saya memulai PWM dari 100 (seperti yang ditentukan dari sketsa pertama) dan mempercepat ke 255. Ini akan

A. Percepat pin 3 (arah CW) dari 100 menjadi 255 pada PWM selama 0,1 detik

B. Kurangi kecepatan dari 255 ke 100 selama 0,1 detik

C. Tukar arah, pin 4 (CCW)

D. Akselerasi/Perlambatan, sama seperti pin 3

E. Ulangi

Proses ini (semacam) terlihat di gambar terakhir tetapi lihat video untuk visual yang lebih baik.

Sketsa dasar ini juga dapat disesuaikan dengan motor DC Anda. Saya percaya banyak orang menggunakan sketsa jenis ini untuk mengendalikan robot atau jenis alat penggulung lainnya. Saya hanya ingin memverifikasi operasi dan mendapatkan pemahaman yang lebih baik untuk diri saya sendiri apakah motor ini akan berjalan atau tidak.

Langkah 4: Pikiran Akhir (untuk Sekarang)

Di sinilah saya akan mengatakan, Fase 1, selesai.

Saya tahu encoder berfungsi dan motor akan berjalan dengan PWM di Arduino.

Hal berikutnya untuk aplikasi utama saya adalah:

1. Tentukan pulsa per putaran (PPR) encoder untuk jalur A & B-nya, Atas & Bawah. Saya yakin ada sketsa di suatu tempat di mana saya dapat menjalankan PWM saya bersama dengan penghitung untuk pulsa encoder, CW & CCW, tetapi saya belum menemukannya. (Setiap komentar tentang di mana menemukan sketsa Arduino akan sangat dihargai!)

2. Tentukan cara mengoperasikan motor DC/Encoder ini pada GRBL dan mau tidak mau harus mengkalibrasi sumbu. (Sekali lagi, beri komentar jika Anda tahu di mana saja) Saya ingin melakukan ini dengan laptop yang dijalankan Microsoft. Saya telah menemukan beberapa menggunakan Linux tetapi itu tidak akan membantu saya.

3. Rancang mesin untuk beroperasi sebagai bagian dari keseluruhan CNC.

Setiap pemikiran untuk tujuan ini sangat direkomendasikan jika Anda ingin meninggalkannya di bagian komentar. Terima kasih telah mencari dan saya harap ini membantu/menginspirasi seseorang.