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Thema: Schrittmotor mit 4bit- Up/Downzähler ansteuern

Hybrid-Darstellung

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  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hallo Mark,

    die beiden Controller haben in etwa die gleiche Funktion, wie der RN-Stepper. Beide brauchen einen externen Clock-Generator. Den von aaroncake musst du ohne Platine zusammenlöten, der andere ist nicht lieferbar ... Ich glaube, das sind beides keine wirklichen Alternativen.

    Ich habe einmal zwei Schaltpläne gezeichnet. Der erste zur Ansteuerung eines Steppercontrollers, wie den RN-Stepper. Nach dem Motto so einfach wie möglich: Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	F.jpg
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ID:	19041

    • Spannungsregler zur Erzeugung der 5V. Mit der kann man auch den Steppercontroller betreiben.
    • Anschlus eines Joysticks.
    • LED zur Betriebsanzeige.

    Der zweite Plan brauch keine zusätzlichen Elemente. Er ist auch so einfach, dass man ihn problemlos auf einer Lochrasterplatine auflöten kann.Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	FAlt.jpg
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ID:	19042

    • Spannungsregler, so dass er mit 12V betrieben werden kann.
    • Anschluss eines Joysticks.
    • Zwei LEDs zur Betriebsanzeige.
    • Treiber für den Schrittmotor (hier geht nur die unipolare Variante)
    • JP1 dient zur Umschaltung zwischen proportionaler/exponentieller Kennlinie. Es sind noch Pins frei, man könnte weitere Optionen einbauen.

    Du wirst bemerkt haben, dass ich hier einen anderen Chip benutzt habe. Der ist etwas leistungsfähiger, aber kaum teurer (ca. 3,10 EUR). Man könnte auch bei der ersten Variante einen anderen Chip nutzen. Dann könnte man weitere Bedien- oder Sichtelemente betreiben.

    Zum Verhalten des Systems:
    Joystick (hat übrigens +/-30°, ich habe noch einmal nachgeschaut):
    Joystick nach recht, min. 2/3 Vollauslenkung -> Einzelstep CW, danach muss er mindestens auf 1/3 zurückgenommen werden, bevor ein weiterer Step möglich ist. Joystick nach links analog mit CCW. Links und rechts hängt davon ab, wie du das Teil anschließt. Wenn du die Seiten vertauschst, verstauschst du auch rechts/links und damit CW/CCW.
    Joystick nach oben. Kleine Totzone, danach kontinuierlicher Anstieg der Steppfrequenz CW. Joystick nach unten: analog. Hier gilt bei Seitenvertauschung das gleiche.
    Du kannst auch recht/links mit oben/unten tauschen, wenn das die Bedienung erleichtert.
    Zur Totzone: die Stelle ich mir wie folgt vor. Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	tot.png
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ID:	19043 Der Kreis ist der "Aktionsradius" des Joystick. In den weißen Zonen passiert nichts. Grün Einzelstepp, rot kontinuierlich. Die Totzone ist asymetrisch, weil du für den Einzelstepp 2/3 bzw. 1/3 Auslenkung benötigst.

    LED
    :
    Bei jedem Stepp geht sie kurzeitig an. Helligkeit wird mit dem Widerstand geregelt. 220 Ohm ist sie recht hell (das kann in der Dunkelheit störend sein), 390 oder 470 Ohm sind dunkel, bei 560 oder 680 Ohm glimmt die LED nur noch. Aber das hängt sehr von der LED ab. Muss man ausprobieren. Bei zwei LEDs kann man verschiedene Farben für CW/CCW nehmen.
    Du kannst bei beiden Varianten noch eine LED über einen Widerstand von Plus nach Minus anschließen, dann hast du eine Betriebsanzeige.

    Ich kann die zweite Variante empfehlen. Ich habe sie selbst für meine Fräse im Einsatz. Details hierzu demnächst auf meiner Hompage. Erste Eindrücke: http://bienonline.magix.net/public/mf70-umbau.html

    Viele Grüße
    Red Baron
    Geändert von RedBaron (13.06.2011 um 14:59 Uhr)

  2. #2
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    Hi Redbaron,
    wow, nochmal danke.
    Von den beiden Versionen finde ich die erste, einfachere besser, an Sicht- und Bedienelementen völlig ausreichend. Außerdem hat sie den Vorteil, dass man damit (je nach Controller) bipolare und unipolare Motoren antreiben kann.

    Die Deadzone des Joysticks finde ich perfekt so, die LED kriegt einen Widerstand von 470 Ohm.
    Schick mir eine PM, dann überweise ich die Kosten .

    Vielen Dank und viele Grüße,
    Mark

  3. #3
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    Hi,
    noch was zu den Treibern, der Easydriver ist wieder erhältlich und ich habe mir gleich einen geordert.
    Viele Grüße,
    Mark

  4. #4
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    sorry für die späte antwort. ich mach dir einen chip übers wochende fertig. melde mich dann.

  5. #5
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    Moin,

    hat ein wenig länger gedauert. Ich hatte bei der Umsetzung der Kennlinien einen "Knoten im Kopf".

    So sieht es jetzt aus: Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Kennlinien.png
Hits:	2
Größe:	9,0 KB
ID:	19104

    Die rote Kennlinie ist nicht exponentiell sondern quadratisch. Bei einer exponentiellen Linie, wäre im unteren Bereich zu wenig Dynamik vorhanden. Grund ist die notwendige Diskretisierung. Man hätte zwar mit feineren Schritten arbeiten können, jedoch passt dann die Relation Genauigkeit der Schrittfrequenz, Genauigkeit Ermittlung der Joystick-Stellung, Präzision der Joystick-Führung und Programmaufwand nicht mehr zueinander. Eine quadratische Kennlinie ist ein guter Kompromiss.

    Das Programmteil zur Ermittlung der Joystick-Stellung liefert für den kontinuierlichen Bereich Werte zwischen 1 und etwa 112. Diese werden umgsetzt in Schrittfrequenzen zwischen 2 und etwa 41.

    Fortsetzung folgt...

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    ... Fortsetzung.

    Den Schaltplan habe ich ein ein wenig anpassen müssen: Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Schaltplan.jpg
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Größe:	23,0 KB
ID:	19107

    Zum einen sind zwei Abblockkondensatoren notwendig. Das Einschalten der LED hätte sonst zu großen Einfluss auf die Messwerte des ADC. Dies führt beim Übergabg von Zone "Weiß" zu "Rot" (s.u.) zu unangenehmen Schwingungen. Der eine Kondensator muss möglichst nahe an den Stromversorgungspins des Chips angberacht werden, der andere mögichst nahe am Joystick.

    Zum anderen ist es deutlich einfacher, die Kennlinien alternativ anstatt gleichzeitg zu erzeugen. Der Pin "P/Q" schaltet zwischen beiden Kennlinien um. Ist der Pin nicht angeschlossen, wird die quadratische Kennlinie realisiert. Ist er mit GND verbunden, die lineare.

    +5V und GND bekommst du von der Driver-Platine. "DIR" und "STEP" entsprechen den gleichnamigen Pins auf der Driver-Platine. Die Pulslänge für "STEP" ist ca. 0,25 ms.

    Fortsetzung folgt ...
    Geändert von RedBaron (21.06.2011 um 08:29 Uhr)

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    ...Fortsetzung.

    Die Steuerung erfolgt über einen Zustandsautomaten, der auswertet, in welchen Zonen sich der Joystick befindet: Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	tot.png
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ID:	19108

    • Weiß ist die neutrale Zone. Hier passiert nichts.
    • Blau ist die Fehlerzone. Wird diese betreten, stoppt alles. Man muss erst wieder nach Weiß bevor es weitergeht.
    • Rot ist die eine kontinuierliche Zone.
    • Rosa die andere in die entgegengesetzte Richtung.
    • Orange führt zu einem Einzelschritt. Danach muss zurück nach Weiß um ein weiteren Schritt auszulösen. Ob über Blau oder Gelb ist egal.
    • Gelb hat keine Funktion, trennt aber Orange von Weiß.
    • Violett analog zu Orange für die entgegengesetzte Richtung.
    • Grün analog zu Gelb entgegengesetzte Richtung.

    Die Grenzen Weiß/Gelb/Orange bzw. Weiß/Grün/Violett liegen jeweils auf etwa 1/3 des Joystick-Ausschlags.
    Die Grenzen Weiß/Rot bzw. Weiß/Rosa liegen bei 1/6 des Ausschlags.

    Fortsetzung folgt...

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