IR -styret trinmotorløft: 15 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Jeg havde brug for at automatisere løft af et stort billede, der gemmer et tv monteret over en pejs. Billedet er monteret på en skræddersyet stålramme, der bruger reb, remskiver og modvægte, så det kan hæves i hånden. Dette lyder godt i teorien, men ubelejligt i praksis, når du bare vil se tv i et par minutter. Jeg ville automatisere løft af billedet med IR -kommandoer fra en Harmony Hub, når fjernsynet tændes.

Trin 1:

Her er hvordan billedet blev løftet før. Som du kan se, var der ikke plads nok til at installere en typisk tv -elevator. Selvom der var plads nok, reklamerer de højeste tv -elevatorer for, at de kan løfte et tv op til 60 tommer, men det er vildledende, da deres maksimale rejse normalt kun er 24 til 30 tommer, og jeg havde brug for at flytte billedet 53 tommer. Jeg undersøgte lineære aktuatorer, men igen var der ikke nok plads, og jeg kunne ikke finde en kompakt med så meget løft. Der var også problemet med at finde ud af, hvordan man aktiverer det ved hjælp af IR, da de fleste bruger en fysisk switch eller RF -fjernbetjening.

Trin 2:

Jeg havde brug for en mekanisme, der var kompakt, kunne rejse 53 tommer og styres af IR. Jeg besluttede mig endelig for at bruge en stor trinmotor med en lang blyskrue. Efter en online søgning fandt jeg disse to videoer. Jeg kombinerede simpelthen de to begreber.

Trin 3:

Liste over dele

Højt drejningsmoment NEMA 23 trinmotor

NEMA 23 Spjæld https://smile.amazon.com/gp/product/B07LFG6X8R Jeg var bekymret for, at steppermotorens højfrekvente vibrationer ville give genlyd på metalrammen og lave meget støj, så jeg brugte en dæmper. Stepper var bare lidt bredere end vinkeljernet, så den ene side af stepperen ville faktisk blive spændt fast med skruer, møtrikker og skærmskiver, så jeg måtte bruge denne stilspjæld, der har fire monteringshuller i hver ende i stedet for den sædvanlige to.

Stepper Motor Driver 1.0-4.2A 20-50VDC

Fanløs 24V strømforsyning

Arduino

Mikroafbryder https://smile.amazon.com/dp/B07KLZTHR9 eller https://smile.amazon.com/dp/product/B07V6VGV9J afhængigt af hvor meget rækkevidde du har brug for. Jeg brugte en kraftig switch som denne, da jeg monterede den på vinkeljern.

IR -modtagerdiode https://smile.amazon.com/dp/B00UO9VO8O Disse Vishay -modtagere er angiveligt de bedste.

Klar eller røget Arduino -kuffert https://smile.amazon.com/gp/product/B075SXLNPG Noget gennemsigtigt en IR -blink kan trænge igennem.

Zyltech 8 mm T8x8 ACME blyskrue og møtrik ("T8" = 8 mm diameter; "x8" = 8 mm løft pr. Omdrejning) Jeg havde brug for en rigtig lang blyskrue, så jeg fandt denne 2000 mm (78 tommer ~ 6,5 fod) på ebay https:/ /www.ebay.com/itm/323211448286 Heldigvis indeholder denne producent en kraftig messingmøtrik med en bred flange. De fleste andre mærker har smalle flanger med små monteringshuller så tæt på akslen, at de ikke efterlader afstand til skiver og låsemøtrikker.

8 mm til 10 mm akselkobling https://smile.amazon.com/gp/product/B07X4VHYTQ Sørg for at bruge en solid, klemmekobling som denne, da de holder meget strammere end en sætskruetype og ikke beskadiger aksel eller blyskrue.

Enhver IR -fjernbetjening

Ledninger mellem Arduino og Stepper Driver https://smile.amazon.com/dp/B07D58W66X Jeg programmerede Arduino ved hjælp af tilstødende stifter, så jeg kunne bruge et bredt header -stik som dette, der ikke vil løsne let.

4-leder kabel mellem Stepper Driver og Stepper

2-leder ledning mellem Arduino og mikro switch

Terminalstik i euro-stil

Trin 4:

Jeg brugte AccelStepper stepper biblioteket, så jeg kunne starte og stoppe trinvis gradvist, da der var en hel del masse involveret, men jeg havde stadig brug for at starte stepperen ved opstart ved hjælp af en Micro switch. Jeg fandt denne YouTube -video og vejledning, der viste, hvordan steperen startes ved hjælp af regelmæssig høj/lav pin -omskiftning, før jeg afleverede kontrol til AccelStepper for hurtigere bevægelse.

Trin 5:

Jeg brugte en Arduino Uno og jumperwires til kodnings- og prototypefasen.

Trin 6:

Før jeg kunne skrive skitsen til elevatoren, havde jeg brug for at finde IR -hex -koderne til knapperne på fjernbetjeningen, jeg skulle bruge op og ned, så jeg uploadede den vedhæftede skitse til Arduino og åbnede den serielle skærm for at se koderne, mens jeg Jeg trykkede på knapperne på fjernbetjeningen.

P. S. Dette er mit første Arduino -projekt om Instructables. Af en eller anden grund bliver koden forkert, når jeg enten bruger kodeformatindstillingen eller vedhæfter den som ren tekst, så jeg uploadede den med en.c -udvidelse. Bare omdøb det med Arduinos.ino -udvidelse. Eller.txt, hvis du bare vil se hurtigt på det.

Trin 7:

Koden til selve liften.

Trin 8:

Jeg brugte en Arduino Uno og individuelle jumperwires til prototypefasen, men ville bruge et 5-benet headerkabel for at forhindre, at ledningerne ved et uheld blev trukket løs. Det eneste Arduino-bord i fuld størrelse, jeg kunne finde, uden at headerstifter var forudinstalleret, var en Arduino Leonardo fra den officielle Arduino-butik. Koden er den samme for begge, medmindre der er en kendt konflikt mellem Leonardos pin 13 LED og IR -modtager, så jeg kunne ikke få LED'en til at blinke for visuel feedback, når jeg modtog IR -signaler, som jeg kunne med Uno, men det var ikke noget stort. De eneste andre bemærkelsesværdige forskelle er, at Leonardo bruger et mikro -USB -stik og støvler meget hurtigere end Uno. Jeg bøjede ledningerne på IR -modtageren 90 grader og lodde den permanent ind mod toppen af sagen, hvor jeg planlagde at holde Harmony Hubs IR -blink.

Trin 9:

Jeg ville beholde alt så kompakt som muligt, så jeg fandt denne lille justerbare kabelboks/modemophæng https://smile.amazon.com/dp/B077T45BXR til at rumme Arduino, stepper driver og strømforsyning. Jeg brugte velcro og silikone servotape til at forhindre alt i at glide ud, når stramningen strammes. Trin, retning og aktiveringsterminaler på stepperdriveren deler ikke en fælles jord, og jeg havde kun en jordledning, der kom fra Arduino, så jeg brugte jumperwires (de små sorte sløjfer) til at forbinde alle jordterminalerne sammen på stepperen chauffør. Den lille bare ledning, der stikker ud og ikke er forbundet til noget endnu, er den positive ledning til mikrokontakten. Grundlæggende kommer der et trin, retning, aktivering, mikrokontakt og jordledning fra Arduino.

Trin 10:

Installation af ACME -møtrikken, blyskruen og stepper motoren i sig selv var ikke svært, men jeg havde brug for MEGET hjælp til at fjerne billedet og modvægte for at komme til rammen.

Trin 11:

ACME møtrik installeret.

Trin 12:

Her er en kort video af homing -delen af skitsen. Det er langsomt af design, da det jagter efter grænsekontakten. Homing starter automatisk efter hver gang der er et strømtab, så stepper driveren kender trinets position. Hvis du skruer op for lydstyrken ved 12 sekunders mærket, kan du høre mikrokontakten klikke, når den bliver skubbet ind, og klikke igen, når den slippes, efter at stepperen vender.

Trin 13:

Og endelig her er liften i aktion. Det tager 25 sekunder at løfte billedet 53 tommer.

Trin 14:

Komponenter monteret bag fjernsynet.

Trin 15:

Jeg lærte et par lektioner at skrive og debugge koden. Den første er, at stepperen ville begynde at home ved opstart, selvom mikrokontakten blev afbrudt, så jeg tilsluttede i stedet Arduino til den normalt lukkede (NC) side af kontakten og tilføjede noget kode for at forlade skitsen, hvis kontakten ikke er opdaget, ellers ville stepper aldrig stoppe homing. Hvis du bruger den normalt åbne (NO) side af kontakten, kan Arduino ikke se, om kontakten er åben eller simpelthen ikke er tilsluttet. Den anden lektion, jeg lærte, er, at stepperdriveren ville bruge strøm (fuld eller halv kraft afhængigt af en DIP -switch -indstilling på stepper -driveren) til at holde stepper -driveren på plads, når den ikke bevæger sig. Dette giver mening for CNC- og 3D-udskrivningsapplikationer, men jeg behøvede ikke, at det holdt på plads i timevis ad gangen (Tip: Halvkraftsholdning gør, at trinmotor ikke er så varm lol), da jeg brugte en relativt neutralt afbalanceret løftemekanisme. Løsningen er at bruge stepper driverens ENA (aktiver) stifter. Jeg tilsluttede stepper driverens ENA+ til en pin på Arduino og ENA- til Arduino's ground og skiftede simpelthen ENA+ pin til HIGH (On) for at fortælle stepper driveren at slukke for strømmen til stepperen mellem træk. Hvis jeg brugte dette til at løfte et tungt tv, ville jeg først prøve at bruge en møtrik mod tilbageslag for at se, om det var nok til at holde det op, før jeg brugte en konstant drevet stepper bare for at spare strøm. Jeg håber, at denne instruktør har været nyttig for nogen! Tak fordi du kiggede!