Controller per 3 antenne ad anello magnetico con interruttore di fine corsa: 18 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Questo progetto è per quei radioamatori che non ne hanno uno commerciale. È facile da costruire con un saldatore, una custodia in plastica e un po' di conoscenza di arduino. Il controller è realizzato con componenti economici che puoi trovare facilmente su Internet (~20€). Il componente principale è uno scudo cnc che si adatta a un Arduino Uno. Entrambi hanno realizzato un controller compatto, piccolo ed economico.

Questo controller può funzionare senza interruttori di fine corsa perché è possibile controllare manualmente la posizione 0 e il limite superiore.

C'è una versione oled che Andrzej4380 mi ha suggerito di fare. Puoi vederla nella sezione "Ce l'ho fatta" di questa pagina. È adattato per utilizzare un display OLED 128x32 È completamente compatibile con esso quindi le istruzioni sono le stesse. L'unica differenza è il display.

Puoi scaricare il codice qui:

Caratteristiche:

- Nuova revisione del software ver 3.0 2020-04-05 corretti alcuni bug.

- Aggiunta una nuova versione 3.0 in grado di taggare le frequenze nelle memorie.

- La versione 3.1 ha corretto alcuni bug.

- Funzione di ripristino delle impostazioni di fabbrica.

- Alcuni miglioramenti nel codice - timer per ogni funzione

- Capace fino a 3 diverse antenne.

- Interruttore di finecorsa compatibile con finecorsa.

- Funzione di zero automatico

- Gamma di 64000 passi per lo spostamento di ogni antenna.

- Capacità di micropasso 1/2 1/4 1/8 1/16 o anche di più a seconda del controllo pololu stepper.

- 3 banchi di memoria con 14 memorie programmabili per antenna (42 memorie).

- Limite superiore programmabile per ogni antenna.

- compensazione del gioco da 0 a 200

- controllo della velocità da 2 (pausa di 2 millisecondi tra i passi) a 40 (pausa di 40 millisecondi tra i passi)

- Compensazione a micropassi

- Alimentazione 12V

Forniture

Encoder ottico incrementale

Scudo CNC v3 con arduino UNO

LCD LCD-1602 + I2C IIC 5V per arduino

5 pulsanti

Interruttore di fine corsa

Aggiunti file STL per la stampa 3D alla fine di questo articolo

-la piattaforma per adattare l'arduino UNO a qualsiasi caso tu abbia

-il nkob per l'encoder rotativo.

I link che ho fatto sono solo esempi. Inutile dire che puoi acquistare dove vuoi.

Passaggio 1: vista generale

In questa foto puoi vedere lo scudo del CNC sopra l'arduino uno, l'encoder ottico rotativo, il display I2C 16x2 e i cinque pulsanti in basso. Infine abbiamo i due interruttori di fine corsa.

Fase 2: CNC SHIELD E ARDUINO UNO

La scheda arduino è quasi priva di fili. Gli unici di cui avrai bisogno sono quelli dell'alimentatore. E' necessario saldare alcuni fili nella scheda arduino e collegarli allo shield cnc. Lo shield viene fornito con 4 pololus a4988 o simili. Il pololu ha un potenziometro in modo da poter limitare la coppia massima del motore passo-passo. Il mio consiglio è di limitare la coppia al minimo necessario per spostare il condensatore. In questo modo si evita di danneggiare il condensatore

SCUDO CNC CON ARDUINO UNO

CONFIGURAZIONE MICRO STEPPING

Fase 3: ENCODER OTTICO

L'encoder rotativo ottico è a 100 impulsi. Nella foto puoi vedere come i fili giallo (A) e verde (B) sono saldati ai pin 10 e 9. nel caso in cui una rotazione in senso orario faccia un conteggio decrescente, potresti scambiare i fili.

Encoder incrementale

Collegare i fili in questo ordine:

Nero - GND

rosso - 5V+

verde - pin digitale 9

giallo - pin digitale 10

Fase 4: DISPLAY 16X2 E PULSANTI

I cinque pulsanti sono saldati allo scudo cnc In questo ordine:

-SU- 17 (A3) -GI

-11 (digitale 11)

-MEM SU -15 (A1)

-MEM GI - 16 (A2)

-MENU - 14 (A0)

Il display I2C 16x2 è unito a questo ordine:

DISPLAY SDA - pin sda (A4)

DISPLAY SCL - perno scl (A5)

DISPLAY GND - gnd

DISPLAY VCC - 5V+

Passaggio 5: CABLAGGIO AL MOTORE

Ho usato il cavo ethernet per collegare il motore dell'antenna e il controllo.

Passaggio 6: SCHEMA

Per una comprensione più approfondita dello scudo cnc visita questa pagina web:

Arduino CNC Shield V3. XX

Passaggio 7: INTERRUTTORI DI FINE CORSA

Ho usato due interruttori di riserva che ho.

Nella foto i fili sono:

Blu- terra (14)

Interruttore verde (13) su

Giallo-(12) Interruttore basso

Fase 8: MICRO STEPPING

Lo scudo cnc ha tre ponticelli in ogni pololu che consente l'utilizzo del microstepping. Nel microstepping puoi dividere ogni passaggio in un fattore di 2-4-8-16 o 32.

Puoi trovare la configurazione in questa pagina:

CONFIGURAZIONE MICRO STEPPING

Fase 9: CODICE E MANUALE DI ISTRUZIONI

Codice su github (clicca su clone o scarica e scarica zip)

Per arduino ide devi avere le librerie:

LiquidCrystal_I2C.h

A volte, l'LCD viene fornito con il chip 8574at e lo schermo non funziona. La direzione è 0x03f invece di 0x27. In tal caso devi cambiare la direzione del chip in questa riga:

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // imposta l'indirizzo LCD su 0x27

per questo:

LiquidCrystal_I2C lcd(0x03f, 16, 2); // nel chip I2C 8574at imposta l'indirizzo LCD su 0x03f

EEPROM.h inclusa nell'ide Arduino

Ho realizzato una versione del software con solo un'antenna su richiesta di Lev OK2PLL. Sta realizzando un piccolo controller di loop con un arduino nano e un pololu per il funzionamento portatile. Il codice è qui:

Loop controller per 1 antenna con finecorsa

Un'altra versione con un'antenna con un controller tb6600 su richiesta di TA1MC:

Controller di loop con TB6600

Passaggio 10: limitazione della coppia

Lo scudo viene fornito con 4 pololu a4988 o simili. Il pololu ha un potenziometro in modo da poter limitare la coppia massima del motore passo-passo. Il mio consiglio è limitare la coppia al minimo necessario per spostare il condensatore. In questo modo si evita di danneggiare il condensatore.

Infine, il pololus potrebbe danneggiarsi se non è collegato alcun motore. Per favore, installa solo lo stesso numero di pololus dei motori.

Per non bruciare il pololu prestare attenzione al perno etichettato "EN". Deve inserirsi nel foro etichettato en nello schermo del cnc.

Passaggio 11: SPIEGAZIONE VIDEO

Passaggio 12: COMPENSAZIONE DEL GIOCO

Passaggio 13: MATERIALE SCARICABILE

Questo controllo è progettato per gestire 3 diverse antenne loop. Puoi gestire ogni antenna senza interferire nel resto. L'alimentazione è 12v. Questo non è un design commerciale, è fatto per un dilettante del prosciutto solo per il divertimento del resto della comunità.

Il controller può gestire 3 diverse antenne loop in modo indipendente.

Ha 64000 passi per ogni antenna

Possibilità di finecorsa.

14 memorie per antenna.

È possibile definire il limite superiore e il limite inferiore.

!!!! MOLTO IMPORTANTE!!!

Il controller dispone di 3 banchi di memoria (1 banco di memoria per l'antenna). Se si desidera cancellare un banco di memoria premere contemporaneamente i pulsanti SU e GI.

Nel caso in cui sia necessario cancellare tutti i dati, premere contemporaneamente i pulsanti GI e MENU.

Il controller dispone di cinque pulsanti:

MENU – questo pulsante seleziona tra le funzioni MEM/ANT/SAVE/ADJUST/BACKLASH/SPEED/DISABLE POLOLU E MICROSTEP.

UP/DOWN – utilizzato per le funzioni successive:

-Aumentare e diminuire manualmente il motore passo-passo (funzioni normali e regolazione).

-Salvare la memoria nella funzione di salvataggio della memoria

-eseguire la funzione di auto zero

-Modifica gioco/velocità/micro step e disabilita le funzioni pololu.

MEM UP/ MEM DOWN – usato per selezionare le memorie e per cambiare le antenne.

Tutte le funzioni tornano alla funzione MEM dopo 3 o 8 secondi.

Funzioni:

--MEM-

In questa posizione è possibile selezionare la memoria desiderata. Se non si dispone di alcun numero memorizzato, sul display verrà visualizzato NO DATA. Ricorda che MEM14 è il limite superiore. È necessario memorizzare in questa posizione il passo massimo che si desidera spostare il condensatore. Per selezionare una memoria premere MEM UP / MEM DOWN.

--FORMICA-

In questa posizione è possibile selezionare l'antenna tra 1 e 3. Per scegliere un'antenna premere MEM UP / MEM DOWN.

--SALVA-

Una volta visualizzato SALVA nell'angolo sinistro, è necessario selezionare il numero di memoria desiderato (tra 1 e 14) e premere i pulsanti SU o GI per salvare.

Dopo questo apparirà una nuova schermata in cui è possibile salvare la frequenza. Introduci la frequenza in questo modo:

-Pulsanti SU e GI per selezionare MHZ (1000 KHz) Fino a 59 MHZ

- Pulsanti MEMP & MEMDOWN per selezionare KHZx100 Fino a 59 MHZ

- Encoder rotativo per selezionare KHZ.

-Premere il pulsante MENU per salvare la frequenza o attendere 4 secondi.

Ricorda che questo è solo un tag, non una frequenza reale.

Ricorda che nella posizione 14 devi salvare il limite superiore.

--REGOLARE-

La funzione ADJUST permette di muovere il motore passo-passo senza aumentare o diminuire alcun numero sul display. È utile quando dobbiamo trovare manualmente la posizione 0. A volte è necessario per calibrare le memorie memorizzate. Una volta regolato uno di essi, anche gli altri vengono calibrati.

--CONTRACCOLPO-

Compensazione del gioco da 0 a 200. In questa posizione selezioni il valore che consideri effettivo nel tuo sistema. Per non complicare il software ho deciso di compensare solo in diminuzione. Quindi, se vuoi essere il più preciso possibile, prima di memorizzare una posizione:

Ej-passo 1750

1) aumentare un po' di più il valore ----1765

2) diminuire il valore alla posizione desiderata -1750

3) salvalo ---1750 salva

Ricordati di farlo se vuoi essere preciso nelle posizioni registrate.

Nel caso in cui non sia necessaria la compensazione del gioco, metti il valore a 0.

--VELOCITÀ-

Questa funzione stabilisce la velocità massima in movimento automatico (memorie e autozero). 3 è la velocità massima (pausa di 3 millisecondi ad ogni passo) 20 è la velocità minima (pausa di 20 millisecondi ad ogni passo). Devi regolare la velocità per non rompere il condensatore. Avrei potuto usare 1 millisecondo, ma la velocità era pericolosa per quasi tutti i sistemi.

--DIS POLOLU-

Pololu è l'autista che ha il compito di muovere il motore passo-passo. Durante il suo lavoro, pololu introduce molto rumore rf nell'antenna. Alcune persone hanno progettato il suo sistema in modo da non essere influenzato da questo rumore. Nel caso in cui non riesci a gestire il rumore puoi disattivare il pololu dopo ogni movimento. Questo accade automaticamente se scegli "Y". Nel caso abbiamo scelto “N” il pololu non si disabilita mai. Non disabilitare il pololu è più preciso ma più rumoroso.

--AZZERAMENTO AUTOMATICO-

Questa funzione sposta il motore passo-passo verso il basso finché non trova l'interruttore di fine corsa. Dopo questo si muove verso l'alto fino a quando il finecorsa non apre il suo circuito. Due secondi dopo, il contatore viene impostato su 0. È importante non selezionare questa funzione prima di essere sicuri che il sistema sia completamente funzionante.

--MICROSTEP-

Sullo scudo del cnc troverai tre jumper che puoi impostare per modificare il Microstep.

blog.protoneer.co.nz/arduino-cnc-shield-v3…

Il menu Microstep utilizza una compensazione per essere più preciso quando utilizziamo il micro stepping nel pololu. Per nessuna compensazione o nessun micro step puoi usare 0 compensazione.

Ho aggiunto una brochure della vecchia scatola nera che ho usato come custodia. Utile per le dimensioni. Come puoi immaginare, puoi usare qualsiasi scatola tu voglia.

Passaggio 14: CUSTODIA STAMPATA IN 3D

Ho realizzato una custodia stampata in 3D per installare correttamente tutti i componenti.

È necessario acquistare alcune parti aggiuntive che si adattino correttamente alla custodia:

Viti m3 x 8mm (testa svasata piana) per piedi e arduino

3 unità presa RJ45

Presa CC

Fase 15: ASSEMBLAGGIO

Fissare l'arduino nella base.

Montare le prese rj45 e collegarle al connettore dupont come nella foto nº 3

Probabilmente avrai bisogno di un po' di colla per fissare l'rj 45 al pannello posteriore.

Ci sono dei fori per far passare i cavi nel caso non avessi le prese RJ45.

I piedi bloccano la custodia.

Puoi aggiungere dei piedini in silicone per aggiungere un po' di presa.

Goccia in silicone diametro 8mm

Passaggio 16: STL PER CUSTODIA STAMPATA IN 3D

Passaggio 17: PROTEGGERE L'INGRESSO DEL FINE CORSA DA RF

Il finecorsa è posizionato vicino al condensatore, quindi deve sopportare un campo intenso. Questo campo potrebbe causare malfunzionamenti in arduino uno. Il mio consiglio è di mettere in mezzo un relè a 12V (non importa il tipo). Nel mio caso ho un RT314012 12VDC (https://es.aliexpress.com/item/32871878118.html?sp…).

Prima di installare il relè, il sistema funzionava in modo irregolare durante la trasmissione. Ora funziona bene.

Nella foto si vede solo un relè perchè ho installato solo finecorsa in discesa.

Step 18: CONSIGLI PER I CONDENSATORI A FARFALLA E AD ARIA

Finora ho usato un motore nema 17 perché hai un cambio 116/12 per guidare il mio condensatore. Nel caso tu avessi un condensatore a farfalla o un condensatore ad aria, non puoi pilotare l'ir direttamente. Questo perché avresti solo 100 passaggi per sintonizzare la tua antenna.

Il mio consiglio è di utilizzare un motore passo-passo 12v 28BYJ modificato. Questo motore è il più economico sul mercato. Ha un cambio di 2000 passi per giro. È sufficiente sintonizzare con precisione il condensatore.

28BYJ-48 Modulo bipolare

Un esempio da Lev Kohút:

Sintonizzatore con 12v 28byj