Pengangkatan Motor Stepper Terkendali IR: 15 Langkah

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

Saya perlu otomatis mengangkat gambar besar yang menyembunyikan TV yang dipasang di atas perapian. Gambar dipasang pada rangka baja geser custom yang menggunakan tali, puli dan counterweight sehingga dapat diangkat dengan tangan. Ini terdengar bagus secara teori tetapi tidak nyaman dalam praktiknya ketika Anda hanya ingin menonton TV selama beberapa menit. Saya ingin mengangkat gambar secara otomatis dengan perintah IR dari Harmony Hub setiap kali TV dihidupkan.

Langkah 1:

Berikut adalah bagaimana gambar itu diangkat sebelumnya. Seperti yang Anda lihat, tidak ada cukup ruang untuk memasang lift TV biasa. Bahkan jika ada cukup ruang, lift TV tertinggi mengiklankan bahwa mereka dapat mengangkat TV hingga 60 inci tetapi itu menyesatkan karena perjalanan maksimum mereka biasanya hanya 24 hingga 30 inci dan saya perlu memindahkan gambar 53 inci. Saya menyelidiki aktuator linier tetapi sekali lagi tidak ada cukup ruang dan saya tidak dapat menemukan yang kompak dengan daya angkat sebanyak itu. Juga ada masalah mencari cara untuk menggerakkannya menggunakan IR karena kebanyakan menggunakan sakelar fisik atau remote RF.

Langkah 2:

Saya membutuhkan mekanisme yang ringkas, dapat menempuh jarak 53 inci dan dikendalikan oleh IR. Saya akhirnya memutuskan menggunakan motor stepper besar dengan sekrup timah panjang. Setelah pencarian online saya menemukan dua video ini. Saya hanya menggabungkan dua konsep.

Langkah 3:

Daftar bagian

Motor Stepper NEMA 23 Torsi Tinggi

NEMA 23 Damper https://smile.amazon.com/gp/product/B07LFG6X8R Saya khawatir getaran frekuensi tinggi motor stepper akan beresonansi pada rangka logam dan membuat banyak kebisingan jadi saya menggunakan peredam. Stepper hanya sedikit lebih lebar dari besi siku sehingga satu sisi stepper benar-benar akan dijepit dengan sekrup, mur, dan ring fender jadi saya harus menggunakan peredam gaya ini yang memiliki empat lubang pemasangan di setiap ujungnya, bukan seperti biasanya. dua.

Driver Motor Stepper 1.0-4.2A 20-50VDC

Catu Daya 24V Tanpa Kipas

Arduino

Saklar mikro https://smile.amazon.com/dp/B07KLZTHR9 atau https://smile.amazon.com/dp/product/B07V6VGV9J tergantung seberapa banyak jangkauan yang Anda butuhkan. Saya menggunakan sakelar tugas berat seperti ini karena saya memasangnya ke besi siku.

Dioda penerima IR https://smile.amazon.com/dp/B00UO9VO8O Penerima Vishay ini dianggap yang terbaik.

Kasing Arduino yang jelas atau berasap https://smile.amazon.com/gp/product/B075SXLNPG Sesuatu yang transparan dapat ditembus oleh flasher IR.

Zyltech 8mm T8x8 ACME Lead Screw and Nut ("T8"=8mm diameter; "x8"=8mm lift per revolution) Saya membutuhkan lead screw yang sangat panjang jadi saya menemukan ini 2000mm (78 inches ~ 6.5 ft) satu di ebay https:/ /www.ebay.com/itm/323211448286 Untungnya pabrikan ini menyertakan mur kuningan tugas berat dengan flensa lebar. Sebagian besar merek lain memiliki flensa sempit dengan lubang pemasangan kecil yang sangat dekat dengan poros sehingga tidak meninggalkan celah untuk ring dan mur pengunci.

Shaft Coupler 8mm hingga 10mm https://smile.amazon.com/gp/product/B07X4VHYTQ Pastikan untuk menggunakan coupler gaya penjepit yang kokoh seperti ini karena mereka memegang lebih erat daripada jenis set-screw dan tidak akan merusak poros atau sekrup timah.

Setiap remote IR

Pengkabelan antara Arduino dan Driver Stepper https://smile.amazon.com/dp/B07D58W66X Saya memprogram Arduino menggunakan pin yang berdekatan sehingga saya bisa menggunakan konektor header lebar seperti ini yang tidak mudah lepas.

Kabel 4-konduktor antara Stepper Driver dan Stepper

Kabel 2-konduktor antara Arduino dan sakelar Mikro

Konektor terminal bergaya Euro

Langkah 4:

Saya menggunakan perpustakaan stepper AccelStepper sehingga saya dapat memulai dan menghentikan stepper secara bertahap karena ada cukup banyak massa yang terlibat tetapi saya masih perlu menyalakan stepper menggunakan sakelar Mikro. Saya menemukan video dan tutorial YouTube ini yang menunjukkan cara memasang stepper menggunakan sakelar pin tinggi/rendah biasa sebelum menyerahkan kontrol ke AccelStepper untuk gerakan yang lebih cepat.

Langkah 5:

Saya menggunakan Arduino Uno dan kabel jumper untuk fase coding dan prototyping.

Langkah 6:

Sebelum saya bisa menulis sketsa untuk lift, saya perlu menemukan kode hex IR untuk tombol pada remote yang akan saya gunakan untuk naik dan turun, jadi saya mengunggah sketsa terlampir ke Arduino dan membuka monitor serial untuk melihat kode sambil Aku menekan tombol pada remote.

P. S. Ini adalah proyek Arduino pertama saya di Instructables. Untuk beberapa alasan kode menjadi kacau ketika saya menggunakan opsi format kode atau melampirkan sebagai teks biasa jadi saya mengunggahnya dengan ekstensi.c. Cukup ganti namanya dengan ekstensi.ino Arduino. Atau.txt jika Anda hanya ingin melihatnya sekilas.

Langkah 7:

Kode untuk lift itu sendiri.

Langkah 8:

Saya menggunakan Arduino Uno dan kabel jumper individu untuk fase pembuatan prototipe tetapi ingin menggunakan kabel header 5-pin untuk mencegah kabel terlepas secara tidak sengaja. Satu-satunya papan Arduino berukuran penuh yang dapat saya temukan tanpa pin header yang sudah terpasang sebelumnya adalah Arduino Leonardo dari toko Arduino resmi. Kodenya sama untuk keduanya kecuali ada konflik yang diketahui antara pin 13 LED Leonardo dan penerima IR jadi saya tidak bisa membuat LED berkedip untuk umpan balik visual saat menerima sinyal IR seperti yang saya bisa dengan Uno tapi itu bukan masalah besar. Satu-satunya perbedaan penting lainnya adalah bahwa Leonardo menggunakan konektor micro USB dan melakukan booting jauh lebih cepat daripada Uno. Saya menekuk ujung penerima IR 90 derajat dan menyoldernya secara permanen untuk menghadap bagian atas kasing di mana saya berencana untuk memasang flasher IR Harmony Hub.

Langkah 9:

Saya ingin membuat semuanya sekompak mungkin, jadi saya menemukan kotak kabel/modem mount kecil yang dapat disesuaikan ini https://smile.amazon.com/dp/B077T45BXR untuk menahan Arduino, driver stepper, dan catu daya. Saya menggunakan pita servo velcro dan silikon untuk menjaga semuanya agar tidak terlepas saat mengencangkan dudukan. Langkah, arah, dan aktifkan terminal pada driver stepper tidak memiliki kesamaan dan saya hanya memiliki satu kabel ground yang berasal dari Arduino jadi saya menggunakan kabel jumper (loop hitam kecil itu) untuk menghubungkan semua terminal ground bersama-sama di stepper pengemudi. Kawat telanjang kecil yang mencuat belum terhubung ke apa pun adalah kabel positif untuk sakelar Mikro. Pada dasarnya ada step, direction, enable, micro switch dan ground wire yang berasal dari Arduino.

Langkah 10:

Memasang mur ACME, sekrup timah, dan motor stepper itu sendiri tidak sulit tetapi saya membutuhkan BANYAK bantuan untuk melepas gambar dan penyeimbang untuk sampai ke rangka.

Langkah 11:

mur ACME terpasang.

Langkah 12:

Berikut adalah video singkat dari bagian homing dari sketsa. Desainnya lambat karena berburu sakelar batas. Homing dimulai secara otomatis setelah setiap kali terjadi kehilangan daya sehingga driver stepper mengetahui posisi stepper. Jika Anda menaikkan volume pada tanda 12 detik, Anda dapat mendengar klik sakelar mikro saat didorong masuk dan klik lagi saat dilepaskan setelah stepper mundur.

Langkah 13:

Dan akhirnya inilah lift yang beraksi. Dibutuhkan 25 detik untuk mengangkat gambar 53 inci.

Langkah 14:

Komponen dipasang di belakang TV.

Langkah 15:

Saya belajar beberapa pelajaran menulis dan men-debug kode. Yang pertama adalah bahwa stepper akan mulai homing saat power-up bahkan jika sakelar Mikro terputus, jadi saya menghubungkan Arduino ke sisi sakelar yang biasanya tertutup (NC) dan menambahkan beberapa kode untuk keluar dari sketsa jika sakelar tidak terdeteksi, jika tidak, stepper tidak akan pernah berhenti homing. Jika Anda menggunakan sisi sakelar yang biasanya terbuka (NO), maka Arduino tidak dapat mengetahui apakah sakelar terbuka atau tidak terpasang. Pelajaran kedua yang saya pelajari adalah bahwa driver stepper akan menggunakan daya (daya penuh atau setengah tergantung pada pengaturan sakelar DIP pada driver stepper) untuk menahan driver stepper di tempatnya saat tidak bergerak. Ini masuk akal untuk aplikasi pencetakan CNC dan 3D tetapi saya tidak membutuhkannya untuk menahannya selama berjam-jam (Petunjuk: Penahanan setengah daya membuat motor stepper tidak sepanas lol) karena saya menggunakan mekanisme pengangkatan yang relatif seimbang secara netral. Solusinya adalah dengan menggunakan pin ENA (enable) driver stepper. Saya menghubungkan ENA+ driver stepper ke pin di Arduino dan ENA- ke ground Arduino dan cukup mengganti pin ENA+ ke HIGH (On) untuk memberi tahu driver stepper untuk mematikan daya ke stepper di antara gerakan. Jika saya menggunakan ini untuk mengangkat TV yang berat, pertama-tama saya akan mencoba menggunakan mur anti-balik untuk melihat apakah itu cukup untuk menahannya sebelum menggunakan stepper bertenaga konstan hanya untuk menghemat daya. Saya harap Instructable ini bermanfaat bagi seseorang! Terima kasih telah melihat!