Thử nghiệm PWM động cơ DC ngẫu nhiên + Khắc phục sự cố bộ mã hóa: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Đôi khi thùng rác của ai đó lại là báu vật của người khác, và đây là một trong những khoảnh khắc đối với tôi.

Nếu bạn đã theo dõi tôi, bạn có thể biết rằng tôi đã thực hiện một dự án lớn để tạo ra máy in 3D CNC của riêng tôi từ phế liệu. Những mảnh đó được làm từ các bộ phận máy in cũ và các động cơ bước khác nhau.

Hộp đựng máy in này đến từ một máy in kim của Texas Instruments từ những năm 1980. Thật không may, tôi không nhớ mô hình là gì nhưng tôi có số động cơ, 994206-0001. Động cơ DC này cũng được trang bị một bộ mã hóa, sẽ rất hữu ích khi sử dụng cho các ứng dụng hiện đại. Trong lúc vội vàng khôi phục bộ phận lắp ráp này, tôi chỉ tháo nó ra và chụp ảnh nơi nó được kết nối.

Trong phần Có thể hướng dẫn này, tôi sẽ cố gắng xem động cơ và bộ mã hóa có thực sự hoạt động hay không và các chân cắm dùng để làm gì.

Quân nhu:

Động cơ DC với bộ mã hóa

Arduino UNO, NANO

Cầu chữ H L298N

Bộ chuyển đổi DC Buck

Nguồn điện có khả năng cung cấp (các) điện áp liên kết mà bạn có thể cần (PC ATX cũ có thể là một lựa chọn khả thi)

Cáp

PC với arduino IDE

Đồng hồ vạn năng

Sổ tay!!

Bước 1: Xem nhanh hội đồng

Hình 1 cho thấy nửa chính của cỗ xe. Nó được trang bị bộ phận lắp ráp, động cơ với bộ mã hóa và các rãnh cho nguồn cấp giấy ma trận điểm cũ. Tôi đã loại bỏ các đường ray và một phần của phần lắp ráp dưới cùng. Phần dưới cùng tôi đã tháo ra là thanh đỡ bằng thép, thực ra khá nặng (ngày nay dường như họ không làm chúng như vậy).

Hình hai cho thấy nơi J8 (đầu nối bộ mã hóa) & và J6 (đầu nối động cơ) đã được gỡ bỏ khỏi bảng điều khiển. Tôi đã tự chụp ảnh nó đến trường trên các dấu vết và IC từ "bảng mẹ".

Trong hình 3 & 4, bạn có thể thấy mô tơ và đầu nối bộ mã hóa tương ứng.

Sau khi vạch ra các dấu vết trên bộ mã hóa và tái tạo giản đồ, tôi đã có thể tạo sơ đồ của riêng mình mà tôi có thể sẵn có. Chân ra của bộ mã hóa là điều quan trọng nhất đối với tôi để xác định và là trọng tâm của hướng dẫn này để khắc phục sự cố. Chúng ta sẽ thấy điều này trong phần tiếp theo.

Bước 2: Tìm hiểu về Pin-out của bộ mã hóa

Bây giờ, tôi phải tìm ra chân cắm trên bộ mã hóa là gì. Tôi tự ý đánh dấu các chân từ 1 đến 8 và tôi mô tả chúng trong ảnh cuối cùng. Những gì tôi đưa ra giả thuyết, từ việc nhìn vào bảng điều khiển và các dấu vết trên chính bộ mã hóa, là chân 1 & 6 là nối đất & 5 là Vcc (nguồn, 5V). Kết nối cho 2 bị trống nên vô dụng và 3, 4, 7, & 8 là đầu ra cho mảng diode. CẢNH BÁO: Tôi đang đưa ra một giả định táo bạo với bài kiểm tra của mình! Tôi đã kết nối đất với mặt đất trên nguồn điện của mình nhưng sau đó tôi kết nối trực tiếp 5 V với bộ mã hóa. Bắt đầu ở mức điện áp cao này có thể phá hủy bộ mã hóa của bạn nếu bạn không biết điện áp mà nó cần (như cách tôi không biết). Vì vậy, bạn có thể muốn bắt đầu ở điện áp thấp hơn như 3,3 V. Sau khi kết nối nguồn điện 5 V của tôi với chân 5 của bộ mã hóa và nối đất vào chân 1, tôi nối đất đồng hồ vạn năng của mình vào chân 1 và chân 5 để đảm bảo nguồn điện hiện có, pic 2. Sau đó, tôi bắt đầu kiểm tra chân 3, đó là những gì tôi giả định là một trong các mảng diode ảnh, ảnh 3-5. Như bạn có thể thấy các chu kỳ điện áp từ gần 0 V đến gần 5 V khi tôi quay trục động cơ. Đó là một dấu hiệu tốt để chứng minh rằng giả thuyết của tôi là đúng! Tôi đã làm tương tự cho các chân 4, 7 và 8 và nhận được kết quả tương tự. Vì vậy, bây giờ, tôi đã xác định các chân đầu ra là gì cho bộ mã hóa của tôi.

Bạn có thể làm tương tự với bất kỳ cảm biến quang học nào bạn kéo từ máy in mà bạn có thể lấy các bộ phận từ đó vì hầu hết không đi kèm với đầu nối 8 chân. Đối với máy in gia đình hiện đại, chúng dường như là loại 3 hoặc 4 chân. HomoFaciens có một video YouTube tuyệt vời về cách xác định một đầu ra không xác định cho cảm biến quang học.

Bước 3: Phác thảo Arduino đơn giản để di chuyển động cơ trở lại và chuyển tiếp

Bây giờ tôi đã có dữ liệu cho bộ mã hóa động cơ, đã đến lúc xem động cơ sẽ chạy như thế nào. Để làm điều này, tôi đã viết một bản phác thảo rất cơ bản cho Arduino, các bức ảnh 3 - 5. Tôi xác định đầu vào cho Điều chế độ rộng xung từ L298N là 'enB.' Đối với chân 3 & 4, tôi thiết lập nó để cho phép động cơ hoán đổi hướng, nếu cần. Điều này sẽ

A. Bật động cơ

B. Chuyển động theo một phương trong 2 giây

C. Hoán đổi hướng trong 2 giây, và

D. Lặp lại

Tôi chỉ muốn kiểm tra thiết lập và chức năng và điều này đã được chứng minh là thành công (sau khi thay đổi xung từ 50 thành 100, xem hình trên).

Bản phác thảo tiếp theo tăng gia tốc, ảnh 6 - 8. Tôi bắt đầu PWM từ 100 (như đã xác định từ lần chạy phác thảo đầu tiên) và tăng tốc lên 255. Điều này sẽ

A. Tăng tốc chân 3 (hướng CW) từ 100 đến 255 trên PWM trong 0,1 giây

B. Giảm tốc từ 255 xuống 100 trong 0,1 giây

C. Hoán đổi hướng, chân 4 (CCW)

D. Tăng tốc / Giảm tốc, giống như pin 3

E. Lặp lại

Quá trình này (đại loại là) được thấy trong ảnh cuối cùng nhưng hãy tham khảo video để có hình ảnh tốt hơn.

Những bản phác thảo cơ bản này cũng có thể được điều chỉnh cho phù hợp với động cơ DC của bạn. Tôi tin rằng rất nhiều người sử dụng loại phác thảo này để điều khiển robot hoặc một số loại thiết bị cán khác. Tôi chỉ muốn xác minh hoạt động và hiểu rõ hơn cho bản thân về việc liệu động cơ này có chạy hay không.

Bước 4: Suy nghĩ cuối cùng (hiện tại)

Đây là lúc tôi muốn nói, Giai đoạn 1, đã hoàn tất.

Tôi biết bộ mã hóa hoạt động và động cơ sẽ chạy với PWM trên Arduino.

Điều tiếp theo cho ứng dụng cuối cùng của tôi sẽ là:

1. Xác định xung trên mỗi vòng quay (PPR) của bộ mã hóa cho đường dẫn A & B, Top & Bottom của nó. Tôi chắc chắn rằng có một bản phác thảo ở đâu đó mà tôi có thể chạy PWM của mình cùng với bộ đếm xung mã hóa, CW & CCW, nhưng tôi vẫn chưa tìm thấy. (Mọi nhận xét về nơi tìm bản phác thảo Arduino sẽ được đánh giá rất cao!)

2. Xác định cách vận hành động cơ DC / Bộ mã hóa này trên GRBL và chắc chắn là hiệu chỉnh các trục. (Một lần nữa, vui lòng bình luận nếu bạn biết ở bất cứ đâu) Tôi muốn làm điều này với một máy tính xách tay chạy Microsoft. Tôi đã tìm thấy một số sử dụng Linux nhưng điều đó sẽ không giúp tôi.

3. Thiết kế máy hoạt động như một phần của toàn bộ máy CNC.

Mọi suy nghĩ cho mục tiêu này chắc chắn được khuyến nghị nếu bạn muốn để lại chúng trong phần bình luận. Cảm ơn bạn đã tìm kiếm và tôi hy vọng điều này sẽ giúp / truyền cảm hứng cho ai đó.