Все категории

Программирование -> Контроллеры -> Arduino

Слайдер своими руками

Часть 1: Arduino + TB6600 + Dragonframe

Комплектующие:

1) Arduino Uno (для 1-4 осей) или Arduino Mega (для 1-8 осей).

2) Драйвер шагового двигателя TB6600 - 2 шт.

3) Блок питания (я взял на 24 В и 1.5 А).

4) Сами двигатели (обычно берут Nema 17 или Nema 23) - 2 шт.

5) Провода под монтаж, клеммы, термоусадка и т.п. на Ваш вкус для надежной коммутации модулей между собой.

Преступим к сборке. Возможны 2 схемы подключения.

Как видите, сигналы Step и Dir можно подавать как с плюса, так и с минуса, в чем по моим скромным наблюдениям разницы нет.

Тем не менее, я выяснил, что в ряде случаев Схема №2 является более предпочтительной. Логика состоит в следующем: допустим, схема вышла из строя и вызвали электрика; тот первым делом проверит, есть ли напряжение в цепи, и, т.к. 5 В подаются стабильно, ему достаточно будет просто воспользоваться вольтметром (на Схеме №1 напряжение подается только во время подачи сигнала с контроллера на драйвер и, например, при отсутствии под рукой ноутбука напряжения в цепи не будет, что усложнит задачу электрика).

Учтите, что на двигателях могут быть перепутаны провода, тем не менее после включения найти правильную последовательность можно "методом тыка". Если с шаговыми двигателями ранее не работали, на YouTube можно найти массу информации по драйверам и подключению, вбив в адресную строку что-то вроде "Станок с ЧПУ на Arduino своими руками", но будьте осторожны, т. к. не все драйверы потянут требуемую нагрузку. Хорошая новость в том, что в сучае перегрузки шаговые двигатели редко сгорают, обычно дымится дешевый драйвер.

Собираем схему (питание пока не подаем). Схема скоммутирована? Отлично, перейдем к настройке драйвера!

Первыми тремя переключателями (S1-S2-S3) настраиваем число шагов двигателя на один полный оборот (360 градусов), в данном случае ON-ON-OFF - 200 шагов на оборот. Вторыми тремя переключателями (S4-S5-S6) настраиваем ток на двигателе (номинальный ток можно посмотреть либо на этикетке, либо в технических характеристиках двигателя), в данном случае ON-OFF-OFF - 2A. Если двигатель сильно греется, просто снижаем подаваемый ток.

Займемся подключением Arduino к Dragonframe.

1) Скачиваем файл DFMoco.zip, разархивируем, открываем скетч DFMoco.ino через программу Arduino IDE и заливаем прошивку на контроллер Arduino.

Обратите внимание, что в скетче есть такое пояснение:

Pin configuration:
 
 channel 1
     PIN 4 step
     PIN 5 direction
 channel 2
     PIN 6 step
     PIN 7 direction
 channel 3
     PIN 8 step
     PIN 9 direction
 channel 4
     PIN 10 step
     PIN 11 direction
 channel 5
     PIN 28 step
     PIN 29 direction
 channel 6
     PIN 30 step
     PIN 31 direction
 channel 7
     PIN 32 step
     PIN 33 direction
 channel 8
     PIN 34 step
     PIN 35 direction

На схеме выше мы подключили Step к 4 и Dir к 5, что соответствует оси №1 в Dragonframe (об этом далее).

2) Создаем папку для фотографий.

3) Запускаем Dragonframe.

4) Жмем Create New Scene.

5) Выбираем название и жмем OK.

6) Далее выбираем папку, созданную в пункте 2. Рабочий режим запущен! Теперь нужно подключить Arduino.

7) Подключаем Arduino к ПК, а внешнее питание драйвера в розетку.

8) Сверху слева в разделе Scene находим Connections..., выбираем ArcMoco #1, ставим галочку и жмем connect.
Должно появиться такое окно:

Жмем ОК и еще раз ОК.
Arduino подключен! Теперь нужно задать оси.
После подключения должен появиться характерный звук жужжания моторов. Не пугайтесь!

9) Жмем на этот значок:

И переходим в режим работы с осями.

10) Жмем Add Axis (добавить ось):

Во всплывшем окне жмем ОК. Ось №1 добавлена!

11) Тем же способом добавляем ось №2, только теперь во всплывшем окне нужно выбрать Сhannel 2:

Жмем ОК. Двигатели готовы к работе! Нажимая на клавиши, можно управлять вращением каждого из них:

Часть 2: Моделирование и монтаж слайдера

По плану были задуманы две оси: одна вращает камеру, другая двигает тележку.

Начнем с вращения камеры

Идея довольно простая: вращение с двигателя передается на промежуточный вал, к которому крепится камера.

Сборка осуществяется тоже достаточно просто (Все модели делал в SolidWorks).

Естественно, детали печатал на 3D-принтере. Как выяснилось позже, нагрузка на радиальный подшипник стремится к нулю, поэтому можно было обойтись без него.

Всю эту конструкцию я установил на купленную за 1300 р. тележку Fotokvant Dolly-02, а в паз башни вставил, а, затем, вклеил винт 3/8 дюйма, поскольку именно такая резьба у головы моей камеры. Пардон, камеры моего брата, да и собственно слайдер тоже ему делал.

Передвижение тележки

Тут тоже все решилось довольно просто. Вращение с двигателя передается сразу на колесо без редуктора и муфт, правда в связи с высоким моментом сопротивления пришлось взять движок Nema 17 с моментом удержания 4.4 кг*см, а не 2.2 кг*см, как на механизме поворота камерой. Для лучшего сцепления колеса с поверхностью пола, оно было обтянуто надувным шариком моего любимого розового цвета (ха-ха).

Корпус под электронику

Естественно, для надежности и безопасности всю электронику упаковал в коробку из детского мира (мой любимый магаз ха-ха). На драйвере выставил 1/32 шага, что сильно понизило скорость и увеличило плавность движений.

Статьи