Festplattenarm genau ansteuern

Hallo,
ich möchte einen Laser bauen mit dem ich vorgegeben Muster an die Wand projezieren kann.
Dazu habe ich die Arme aus festplatten ausgesägt und einen Spiegel daran befestigt.
Denn Arm hin und herzubewegen funktionert auch bei recht hohen geschwindigkeit gut aber es mangelt an der Genauigkeit.
Das Hauptproblem ist dass der Arm recht schwer aus seiner StartPosition herauszubewegen ist. Diese fährt er immer an wenn keine Spannung anliegt, um ihn wieder herauszubewegen muss die Spannung allerdings so hoch sein dass er sofort ans andere Ende anschlägt.
Darum die die Frage wie bekomme ich das Ding so genau angesteuert dass ich auch Mittelpositionen relativ genau anfahren kann? In funktionierenden Festplatten werden die doch auch sehr genau angesteuert wie wird das da gemacht?
Eine Linie kann ich schon recht schön an die Wand zeichnen aber sonderlich interressant ist das natürlich nicht. :-P

mfg SebastianAnhang 22605

Hallo!

Zitat:

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Zitat von Sebas

In funktionierenden Festplatten werden die doch auch sehr genau angesteuert wie wird das da gemacht?

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Die Festplatte wird zuerst "low level" formatiert, also jedem nutzbaren Punkt eine eindeutige Nummer von Zylinder, Sektor und Spur zugewiesen. Das wird danach fürs Beschreiben und Auslesen der Daten nach FAT ("file allocation table") vom Betriebsystem verwendet.

Für genaue Armsteuerung ist nur Zylindernummer wichtig. ;)

Hi,
danke Picture, aber mir geht es eigentlich mehr um die hardware Seite des ganzen.
Mit welcher Elektronik kann ich den Arm in eine Bestimmte Position fahren?

Ich würde Experimente mit einer schwarzer Nähnadel auf dem Festplattenarm und Hardware aus einem billigen Barcodescanner anfangen (http://www.pollin.de/shop/dt/ODk5MDk..._CyberPen.html ).

Beim positiven Ergebnis könnte man später die Genauigkeit mit längerer Nadel bzw. Draht und einer Photosensorleiste aus einem defekten hochauflösenden Scanner vom Recyclinghof erhöhen oder glech damit anfangen.

Übrigens, der o.g. Stift lässt sich möglicherweise für Linienfolger ausnutzen. ;)

Hallo,
also irgendwie reden wir aneinander vorbei, Ich möchte einfach einen Laserpunkt schnell und mit Genauigkeit mithilfe eines Spiegels auf einem Festplatten arm über die Wand bewegen :-)
Also abgesehn von den Steuerbefehlen keine Datenverarbeitung.
grüße Sebastian

Zitat:

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Zitat von Sebas

Darum die die Frage wie bekomme ich das Ding so genau angesteuert dass ich auch Mittelpositionen relativ genau anfahren kann?

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Sorry, ich habe bloss versucht, beide deine Fragen zu beantworten. ;)

Hallo,
wie sieht denn deine Ansteuerelektronik aus? Verwendest du teilweise die original Ansteuerung der Festplatte?
Da wurden wenn ich mich recht erinnere spezielle IC verwendet (BA......., hatten in der Mitte Kühlflächen).

Also ich habe es mal mit einem L293d versucht wegen Umpolung und so aber ich brauch eigentlich eine Analog-Ansteuerung, mit pwm kann ich den Arm zwar in der Mitte halten aber er vibriert halt und das sieht man natürlich.
Die original Elektronik hatte ich leider nie hab die 2 Festplatten fürn Euro schon halb ausgeschlachtet auf dem Markt bekommen, ich schau am Wochenende nochmal ob ich vll ein paar Platinen finde.
Gibt es vll einen bezahlbaren Chip mit dem ich schnelle Analog Signale erzeugen kann?

mfg Sebastian

Was für ein Typ waren denn die Festplatten (Hersteller). Ich könnte mal bei mir im "Müll" nachschauen ob ich evtl noch was passendes habe.
Die von mir erwähnten IC BA...... waren in alten SCSI Platten, also für dich wahrscheinlich nicht brauchbar. Heute gibt es die glaube ich nur noch in CD-ROM.

Die Positionierung der Köpfe erfolgt bei Festplatten nach meinem Wissen schon länger nicht mehr direkt. Viel mehr werden Navigationsinformationen auf den Magnetscheiben als Grundlage für eine Regelung genutzt. Wie genau die Ansteuerung ohne diese Rückmeldung möglich ist, wirst du wohl ausprobieren müssen.

mfG
Markus

@ Sebas:
Zum "Anhaften" in der Extremposition:
Das ist m.W. eine gewollte Funktion: Der Arm wird beim Abschalten der Platte üblicherweise in die Parkposition gefahren und dort magnetisch (manchmal auch mechanisch per Luftzug-gesteuertem Riegel) festgehalten. Wenn dieser Magnet (Riegel wird es bei dir kaum sein) entfernt oder durch einen Mindestabstand/Luftspalt unschädlich gemacht wird, sollte die Positionierbarkeit schon besser werden.
Dass der Arm immer in die Blockierung zurückläuft, kann an deiner mechanisch eher steifen Stromzuführung liegen, die ihm eine feste Ruhelage aufzwingt.

@joar: danke das ist sehr nett, aber ich fürchte das wird schwierig weil ich auch den deckel der Platte nicht mehr habe. Unten im Gehäuse ist MKE eingegossen vll hilft das was.

@markus: hmm das ist natürlich blöd aber ich denke es geht trotzdem. ein poti würde wsl bei dem ganzen Gezucke recht schnel kaputt gehn aber ich denke es sollte auch ohne positionserfassung gehen. Notfalls muss ich die Positionen per Hand einlernen.

@RoboHolic: Ja so einen Riegel gab es der ist aber schon ausgebaut. Einen Zusatz Magnet seh ich auch nicht, nur die zwei die eben das zum bewegen benötigte Feld liefern. Ein Ausweg wäre vll den Arm standard mäßig in die ander extrem Position zu fahren aus der kommt er nämlich leichter raus. In die Ruhelage fährt er auch ohne die Kabel. Dünnere kabel wären vll ein zukünftige verbesserung aber momentan sind sie leider nicht das Problem.

mfg Sebastian

also ein paar alte HDDs könnte ich bereitstellen, aber erst in gut 2 Wochen, da ich Urlaub mache...Eskommt ja nicht auf die Speichergrösse an denke ich. Für Experiemte dürfte auch ob nun 3,5" oder 2,5" Baugrösse uninteressant sein ??

Gruss Gerhard

Hi,
danke das ist sehr nett, Problem ist aber ich bin erst Ende Augsut wieder in Deutschland.
Drum ist es für mich erstmal am schnellsten hier auf den Markt zu gehn. Falls ich aber nicht erfolgreich wäre es natürlich toll wenn ich nochmal auf das Angebot zurückkommen kann.

Wenn ich am L293D statt PWM eine eine analoge Spannung anlege ändert sich dan am Ausgang was? Oder unterscheidet das nur zwischen High und Low?
Welchen D/A-Wandler könnt ihr mir empfehlen?

mfg Sebastian

@Sebas
Der L293D enthält zwei Halbbrücken nebst Freilaufdioden und Schutzschaltungen. Kein Ansatzpunkt für Steuerung per Analogspannung (ausser variable Speisung der Brücke). Bei guter Kühlung verträgt er 600mA Phasenstrom.
Bitte erkläre doch mal, wie das Antriebssystem auf fest eingeprägten Strom reagiert! Vielleicht kann es wirklich nur links und rechts mit jeweils verschiedenen Stromrichtungen und alles dazwischen nur per Wechselstrom variablen Mittelwertes (viel-links-wenig-rechts bzw. viel-rechts-wenig-links) und dem Arm als mechanischem Tiefpass ??? Das würde plausibel machen, warum der Arm aus der einen Extremlage nur unwillig und sprungartig herauskommt und in die andere Extremlage eilt. Nur mal so eine Idee.
Welche ungefähre Stromstärke benötigt der Antrieb, um die Zitterbewegung (Laserlinie) auszuführen?

Hallo,
Ich habe mal die Leitungen gegen einzelne Drähte ausgetauscht und Experimente gemacht:
Also die Stromaufnahme liegt bei ca. 400mA.
Mit Pwm in der Mitte halten klappt sogar einigermaßen vibrationsfrei, allerdings ist es nicht jedesmal die gleiche Position was schonmal blöd ist und es gibt nur recht wenige anfahrbare Positionen, ausserdem macht es ein nervtötendes Summen. Okay, das Ding soll auf Partys laufen, mit Musik lässt sich das recht gut übertönen :-)
Dann ist mir bei längerem laufenlassen aufgefallen, das beim "zittern" sich ab und zu der Winkel ändert heisst der Streifen wird mal kürzer mal länger.
Und der Arm braucht pro Schwenk(nur hin, nicht hin und her) 30ms, was auch zu lange ist damit könnte ich dann nämlich max. 33 Positionen pro Sekunde anfahren was gerade mal so für ein Standbild reichen würde, aber wsl würde man nie das ganze Bild auf einmal sehn.
Von daher muss ich mich mal nach anderen Möglichkeiten umschauen.
Eine Option wäre einen ständig drehenden Spiegel für die Linie zu benutzen, und einen anderen um die Linie in der Höhe zu verschieben. Würde das mit einem Schrittmotor gehen? Könnte dieser sich ca alle 10ms um einen Schritt weiter drehn? Wie lange bräuchte der wohl dafür?
Der Laser würde dann immer eingeschaltet werden wenn ein Punkt von ihm verlangt wird.

mfg Sebastian

Hallo

Mein alternativer Ansatz sah mal so aus:
https://www.roboternetz.de/community...Laserprojektor

Gruß

mic

Hallo !

Es gibt auch fertige Geräte die Inhalt vom PC Bildschirm auf Wand projizieren (Beamer ?). Ich weiss aber leider nicht mehr, wie sie fachmänisch heißen. Siehe:http://de.wikipedia.org/wiki/Videoprojektor . ;)

Für die Erzeugung von Lasershows werden extrem schnelle Schwenkspiegel, "Galvo" genannt, verwendet.
Das ist dann aber nicht mehr "mach flott den Schrott", sondern deutlich kostenintensiver und damit vermutlich OT.

Zitat:

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Zitat von RoboHolIC

Für die Erzeugung von Lasershows werden extrem schnelle Schwenkspiegel, "Galvo" genannt, verwendet.

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Vor allem wird da "Closed Loop" verwendet, also eine Regelung, die hier aufgrund der nicht mehr vorhanden Platte mit den Spurdaten fehlt.

@radbruch: Ja so ähnlich hatte ich mir das gedacht, Dein projekt kannte ich schon ne Weil nur ist mir die Auflösung zu Gering, habe auch eine ziemlich Starken Laser (man sieht den Strahl wenn man in den Himmel leuchtet von daher wären mehr Punkte auch kein Problem.

@Picture: Kaufen wäre aber langweilig.... :-) aber das muss ich dir glaub ich nicht erzählen

@RoboHolic: http://forum.mosfetkiller.de/viewtopic.php?f=27&t=2552 Da kann man so was basteln :-) Mit den Festplattenarmen überleg ich mir nochmal was vll eine Ansteuerung durch ein Audiosignal mal schaun wie gut das klappt hab mal ein paar Verstärker ICs geordert.

mfg Sebastian

Hi Sebas !

Deine Idee mit den Audioverstärker scheint mir sehr realistisch zu sein ! :)

Der Festplattenarm wird ännlich, wie Lautsprechermembrane, durch eine kernlose Spule im starken Magnetfeld bewegt. Was damit erzeugt werden kann, ausser Linien, musst du aber durch pulsierten Laser praktisch ausprobieren. Wachrschainlich werden zwai Ärme senkrecht zueinander nötig. Also vieeel Spass beim Experimentieren mit Musik um sonst !

Ja Lautsprecher membran ist nicht weit hergeholt,erste Experimente zeigen dass Es sich sehr gut als Lautsprecher eignet :-)
Klingt zwar sehr metallisch aber ist interressant, das war übrigens noch ohne Verstärkung mal schaun wie das ausieht wenn ich die Verstärker ICs hab. Zwei Arme hab ich dann macht der eine ne Linie und der ander die Musikgesteuerte Bewegung :-)

Oooh Techno ist doch genau das richtige mit schön viel Baß geht der Armauch richtig ab :-D
hör dir das mal an :-)
Aber ich muss zugeben auf Musik die durch Festplattenlautsprecher zu Techno wird steh ich auch nicht so.
Video muss ich mal sehn mein anderer Laser(mit 3 rotierenden Spiegeln) ist zu schnell für die Kamera da sieht man dann wie sich das Muster aufbaut :-(
mfg Sebastian

Ich bin zwer kein Technofun, aber einiges gefällt mir. Ich freue mich schon auf Videobericht. ;)

Wenn kleiner beweglicher Arm auf grösserem beweglichen Arm senkrecht befestigt wird, kann ich mir das Stereovidio nicht mehr vorstellen. ;)

Ich denke, dass jede stabile Position des Arms per unsymmetrische Halbwellen des sinusoidalen Stroms bzw. PWM erzeugbar sein könnte. :confused:

Zum Glück, das könnte man in Ruhe mit membranlosem Lautsprecher ausprobieren.

So! Heute war der Lötkolben grad mal heiß. Da habe ich an einer offenen Festplatte Strippen an die Arm-Spule gelötet und ein wenig gespielt.
Das Resultat war bei meiner Ex-Festplatte erfreulich simpel und eindeutig: Je nach Stromrichtung zieht der Arm kraftvoll und scheinbar winkelunabhängig von Anschlag zu Anschlag mit gleichbleibendem Moment in eine Richtung. Strom habe ich nicht gemessen, ist aber als <= 1,5A bekannt. OK, das ist jetzt sehr schwammig, aber mir hat das Funktionsprinzip fürs erste genügt. Für mein Exemplar ergibt sich daraus jedoch eindeutig, daß keine Positionierung ohne Lagefeedback möglich ist.
Ich habe allerdings keine Ahnung, ob noch andere magnetische Konfiguration eingesetzt werden, die eine grundsätzlich andere Charakteristik besitzen. Von der Anschauung her kenne ich Varianten mit Magneten auf einem oder auf beiden Jochschenkeln (das ist vermutlich unbedeutend), aber auch mit (beiderseits) geteilten Magneten; da könnte noch was anderes dahinterstecken.

Schau doch eventuell mal bei Youtube nach den HDD-Speakern, da funktionierts doch auch.

Hallo,

wieviel Weg machen denn die Arme? Vielleicht kann man die Rückmeldung mittels Seilzug und Schiebepoti realisieren?

Wenn eine Art Audio-Verstärker als Endstufe benutzt wird könnte man damit die Lageregelung sogar mit einem OP und ein paar Kleinteilen als Regelung bauen. Du gibst dann einfach eine Spannung vor an welche Position der Arm fahren soll. Der OP bildet eine Differenzspannung aus Ist-Wert vom Poti und Sollwert und gibt diese an den Verstärker weiter. Je näher der Arm dann an der Ist-Position ist, desto kleiner die Spannung für den Verstärker.

So etwas ähnliches habe ich schon mal mit Motoren gebaut. Die haben einen Schlitten gefahren dessen Position mit einem Schiebepoti erfasst wurde.

Viele Grüße
Andreas

Nachtrag: Die Potis zur Lagerkennung haben ungefährt so ausgesehen: http://www.ebay.de/itm/BOURNS-Linear...item3377042873

Die haben sich mittels Feder auch wieder in die Ursprungsposition bewegt.

...noch ein Nachtrag: Ich habe damit Position in einer Genauigkeit von 0,01mm angefahren!

Hallo !

@ Bumbum

Das habe ich immer als möglich gehalten, obwohl ich nicht sicher war, ob eine Rückmeldung nötig ist, da das Prinzip vom Halten der Position des Arms bei Datenschreiben/lesen für mich unbekannt war. Dabei ist wirklich sehr hoche Stabilität beim Halten der Position nötig. Könntest du meine Vermutung bestätigen, dass dafür z.B. PWM ohne Rückmeldung möglich ist ? :)

Hallo PICture,

ich habe leider selbst mit PWM noch nie was gemacht. Ich weiß zwar was es ist, habe es aber bis jetzt nie benötgit, deshalb habe ich auf dem Gebiet keine Erfahrungen.

Wenn ich aber die Beschreibung von RoboHolIC in seinem Posting von heute Nacht richtig verstanden habe bewegt sich der Arm mit einer Konstanten Geschwindigkeit. Ich glaube nicht, das PWM hier was bringt. Man kann vielleicht über die Zeit einen genauen Verfahrweg realisieren. Dafür ist aber kein PWM nötig. Aber ohne Rückmeldung wird es wohl nichts weil sich auf Dauer die Fehler addieren.

Viele Grüße
Andreas

Danke dir für deine klare Antwort. :)

Das ist eben das Problem, das der Sebas es ohne Rückmeldug machen will und da habe ich bisher keine Erfahrung nur "Träume".

Im Lautschprecher kann man die Membrane in biliebeger Position halten, der Mechanismus vom Festplattenarm scheint ännlich aber nicht identisch zu sein, deshalb halte ich "Forschung" als nötig. ;)

Das Problem ist dass der Arm wohl nicht genug Kraft hat um das Poti zu verschieben, ausserdem fürchte ich es könnte recht warm werden weil der Arm ja die ganze Zeit hin und her geht. Ausserdem wird er durch den Zug verlangsamt :-(
Ich werde später mal versuchen ein Drehpoti anzuschliessen mal schauen wie sich das verhält,
Könnte man vll auch einen Hallsensor über dem Drehpunkt des Armes befestigen und diesen auswerten? Oder würde das Magnetfeld in der Nähe den zu sehr Stören?
Ansonsten würde vll auch eine Lichtschranke funktionieren...

Gestern habe ich mal den Arm anstatt eines Lautsprechers an einem halb zerlegten Radio angeschlossen. Der Arm war schon munter am Zucken aber man müsste es wohl noch mehr Verstärken. Wenn man den Arm ganz fest an den Tisch drückt wird der ganze Tisch zum Lautsprecher :-) Man kann es sich auch an den Kopf halten dann ist man der Einzige der die Musik hört :-D

mfg Sebastian

Hallo!

Wegen extrem geringer Belastbarkeit des Festplattenarms, habe ich dir schon eine mögliche Lösung mit einer Nadel und Scanner vorgeschlagen. Hast du sie schon ausprobiert, oder bist du doch ein Träumer ? ;)

Zitat:

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Zitat von Bumbum

Wenn ich aber die Beschreibung von RoboHolIC in seinem Posting von heute Nacht richtig verstanden habe bewegt sich der Arm mit einer Konstanten Geschwindigkeit.

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Leider nein: Bei mir zieht der Arm bei Gleichstrom polaritätsabhängig immer in die selbe Richtung, egal wo er steht, und das mit etwa konstantem Drehmoment. Da gibt es keine definierte konstante Winkelgeschwindigkeit, kein Halten und keine Positionierung! Nur Crash in den Endanschlag! Umgekehrte Stromrichtung <=> umgekehrte Kraftwirkung.

Wenn der Arm - mit Musik angesteuert - lustig tanzt, heißt das für mich lediglich, dass er von jeder Wellenhälfte (pos. u. neg.) ballistisch hin und her geschleudert wird. Wenn er dabei in etwa in der Mitte bleibt, ist das m.E. ein Indiz dafür, daß das Tonsignal gleichspannungsfrei ist.

Mit einer Rückstellfeder am Arm lässt sich ein funktionaler Zusammenhang Winkel = f (Spulenstrom) herstellen, der allerdings nur im quasi-stationären Betrieb, d.h. für Frequenzen weit unterhalb der Resonanzfrequenz gilt.

Für eine Positionierung bleibt Lageerfassung und Regelung weiterhin unverzichtbar; vielleicht ist aber schon ein harmonisch schwingendes Ablenksystem ein brauchbarer Lösungsansatz?!