| Helmut Jochum 18.11.2005, 09:16 |
Motor mit Steuerung |
Hallo,für ein Experiment möchte ich folgendes bauen. Ein Elektromoter (Schrittmotor), der eine Scheibe mit ca. 25 cm antreiben soll. Die Scheibe ist in 6 Segmente unterteilt. Es soll möglich sein die Scheibe mit einer bestimmten Drehzahl laufen zu lassen. Durch Eingabe in ein Tastenfeld von 1-6 soll die Scheibe dann in einem Segment präzise zum stehen kommen und in dieser Position verharren. Kann mir da jemand helfen? Zahle auch gerne den Aufwand.Mit freundlichen Grüßen Helmut Jochum |
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| kalledom 18.11.2005, 13:52 @ Helmut Jochum |
Motor mit Steuerung |
Hallo Helmut,mit einem Schrittmotor wird die Sache ziemlich aufwendig.Du brauchst eine Schrittmotorsteuerung und ein Programm, außerdem auf der Scheibe einen Nullpunkt-Sensor. Dann sind die 6 Taster noch nicht einbezogen.Wenn die Scheibe nicht mit 3000 U/min drehen muß (was mit einem Schrittmotor ohnehin nicht geht) könnte das Experiment auch mit einem beliebigen anderen Motor realisiert werden ?Welche Drehzahl wird gefordert ?Wie präzise muß die Scheibe positioniert werden ?Mein Vorschlag: 6 Kontakte (Reedkontakte, Gabel- oder Reflektionslichschranken mit dem entsprechenden \"Gegenstück\" auf der Rückseite der Scheibe) signalisieren, wann welches Segment gerade \"vorbeirauscht\"; sind Tastendruck und \"Kontakt-Nr\" gleich, wird der Motor gestoppt. Die \"Gegenstücke\" könnten so angebracht werden, daß der Schwung berücksichtigt wird.Oder zusätzlich eine 2. Reihe Kontakte; die 1. Kontakt-Reihe schaltet den Motor auf langsame Drehzahl, die 2. stoppt ihn genau an der Position.Wäre dieser Vorschlag eine Alternative ? |
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| Posti 18.11.2005, 17:32 @ kalledom |
Motor mit Steuerung |
HiIch hab se noch nicht gebaut, aber zumindest Theoretisch ist die Realisierung einer Schrittmotor-Steuerung gar nicht so schwer.Am Einfachsten mit einem Schieberegister.Solange der Motor nicht stehen bleiben soll, läuft das Schieberegister weiter durch und der Motor dreht sich.Etwas komplizierter wird es mit Logik-Bausteinen (mein theoretischer Versuch), wo aber auch die Drehrichtung geändert werden konnte.Was mir da mehr Sorgen bereitet:Je nach Geschwindigkeit werden Dir Magnete eine tierische Unwucht in die Scheibe bringen.Weiter dürften die Reed-Kontakte etwas langsam werden und Dir wohl schnell verschleißen, wenn die jede Sekunde zig mal auf und zu gehen.Da würde ich eher für ne Gabel-Lichtschranke zurück greifen.Einen Langsam-Lauf brauchst Du bei einem Schrittmotor nicht, da dieser durch ein emenses Magnetfeld nicht über die aktuelle Position hinaus geraten kann.Gestoppt werden muß der Motor durch deaktivierung des Takt-Signal, die Spannung am Motor MUSS anliegen bleiben (sonst kein Magnet-Feld -> Scheibe dreht unkontrolliert weiter bis zum Stillstand).Mit der Taktgeschwindigkeit hättest Du auch recht leicht die Möglichkeit, die Geschwindigkeit der Scheibe beliebig zu verändern.Zu kompliziert erklärt ... naja, vll auch nichtMfGPosti |
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| kalledom 18.11.2005, 17:53 @ Posti |
Motor mit Steuerung |
Hallo Posti,für einen Schrittmotor mit langsamer Drehzahl sehe ich keine Probleme. Es gibt auch recht einfache IC\'s, die lediglich ein Takt-Signal brauchen; und alles läuft.Aber: wenn ein Schrittmotor etwas schneller drehen soll und dabei unter Last (Drehscheibe) anlaufen muß, kann er nur mit einer Rampe starten (mit Start-/Stop-Frequenz beginnen und innerhalb einer Zeit bis auf Soll-Frequenz erhöhen, ohne daß der Schritt-Motor \"aussteigt\") und auch nur mit einer Rampe angehalten werden (Soll-Frequenz innerhalb einer Zeit bis auf Start-/Stop-Frequenz senken, ohne daß der Schritt-Motor \"aussteigt\").Reedkontakte schalten ohne weiteres bis 3000 U/min und können einige Millionen Schaltungen aushalten.Um die Unwucht der Magnete auszugleichen können Gegengewichte montiert werden. |
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| Posti 18.11.2005, 19:03 @ Posti |
Motor mit Steuerung |
Nochmal ichHat der Strippenstrolch nicht irgendwo schon was mit Schrittmotoren gemacht?Sonst Schrittmotor Ansteuerung (erstellt mit S-Plan & Gimp) |
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| kalledom 19.11.2005, 00:08 @ Helmut Jochum |
Motor mit Steuerung |
Ich denke mittlerweile auch, daß der Schrittmotor die bessere Lösung ist, auch wenn diese Lösung mit mehr Aufwand verbunden ist und wahrscheinlich sogar ein Mikro-Controller erforderlich wird.Es gibt nämlich einiges zu tun:ein Nullpunkt-Sensor muß überwacht und beim Durchlaufen ein 16-Bit-Zähler gelöscht werden,jeder Schritt (Voll-, Halb, Viertel- oder Mikro-Schritt) muß gezählt werden,die Anzahl der Schritte von Segment zu Segment müssen überwacht werden,sechs Taster müssen ständig abgefragt und ausgewertet werden (mit Prioritäten),bei Betätigung eines Tasters muß die genaue Position des Segments angefahren werden,ab einer bestimmten Drehzahl werden Rampen erforderlich,was sonst noch ? Da kommt bestimmt noch ein Hasenfuß !@Postiich glaube nicht, daß Helmut wissen möchte, wie ein Schrittmotor funktioniert oder angesteuert wird.In Elektor-Monatsheften gab es 1999 u.A. ein 80C166-Controller-Board und etwas später dazu eine Schrittmotor-Steuerung (SMOST) für 4 Schrittmotoren mit allem PiPaPo. Du kannst mal herausfinden, wer der Autor dieser Beiträge war.Will damit sagen, mir brauchst Du auch nicht erklären, wie das mit den Schrittmotoren so läuft.Wenn Dich dieses Thema interessierst, kannst Du gerne einen neuen Thread dazu aufmachen. Ich werde mich bemühen, dann Informationen zu liefern und Fragen zu beantworten. |
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| Posti 20.11.2005, 06:19 @ kalledom |
Motor mit Steuerung |
HiSollte keine Belehrung werden |
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| Skilltronic 21.11.2005, 00:51 @ Posti |
Motor mit Steuerung |
HalloIch hätte da auch eine Idee. Man könnte sich auf Papier oder transparenter Folie eine Scheibe mit sechs Segmenten in verschiedenen Graustufen ausdrucken. Die wird auf der Antriebsachse befestigt und mit einer Gabellichtschranke durchleuchtet. Mit der Empfangs-Fotodiode und einem Festwiderstand könnte ein Spannungsteiler aufgebaut und das aktuelle Segment so in einen Analogwert umgewandelt werden. Auf diese Weise wäre es möglich, mit nur einem berührungslosen Sensor die absolute Position der Scheibe zumindest auf das Segment genau zu bestimmen. Die sechs Tasten könnten ebenfalls über unterschiedliche pull-up Widerstände in sechs verschiedene Spannungswerte gewandelt werden.Wenn man einen Mikrocontroller mit Analogeingängen benutzt, könnte man so mit nur zwei Eingängen die Position der Scheibe und den Zustand der Tasten ermitteln und den Motor entsprechend stoppen. Es geht vielleicht auch ohne µC, wenn man die Spannungen für die verschiedenen Tasten - in dem Fall dann Schalter - über Potis so abgleicht, dass sie den Spannungen an der Fotodiode für die verschieden hellen Segmente entsprechen. Über einen Fensterkomparator wird verglichen, ob am Schalter- und am Lichtschrankenausgang die gleiche Spannung anliegt. Ist dies der Fall, wird der Motor gestoppt. Interessant für die Motorwahl wäre vor allem, welche Masse die Scheibe haben und wie schnell sie sich drehen soll. GrussSkilltronic |
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| Helmut Jochum 29.11.2005, 15:14 @ kalledom |
Motor mit Steuerung |
Hallo Kark-Heinz,zunächst eimmal vielen Dank für Deinen Beitrag. Ich möchte mich entschuldigen, daß ich nicht gleich geantwortet habe. Der Grund liegt darin, daß die Festplatte meines Computers abgerauscht ist und ich für eine Weile abgeschnitten war. Ich habe die Beiträge aufmerksam gelesen. Leider muß ich zugeben, daß ich nicht genau weiß wie ich nun weitermachen soll. Kannst Du mir eine solche Versuchsaufbau bauen (oder kennst Du jemanden, der das kann)und was würde mich das Kosten?Mit freundlichen GrüßenHelmut Jochum |
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| Helmut Jochum 29.11.2005, 15:16 @ Skilltronic |
Motor mit Steuerung |
Natürlich auch vielen Dank an Posti.Hier gilt natürlich die gleiche Antwort und Frage.MfGHelmut |
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| Helmut Jochum 29.11.2005, 15:18 @ Helmut Jochum |
Motor mit Steuerung |
»Und auch vielen Dank an Skilltronic.» » Hier gilt die gleiche Antwort und Frage.» » MfG» Helmut |
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| el-haber Catania, 29.11.2005, 18:36 @ Helmut Jochum |
Motor mit Steuerung |
Hi,es gab mal Demo-Board mit den beiden Bausteinen L297 und L298, die in der Lage sind alle Signale für einen BIpol.-Schrittmotor zu erzeugen. Besonders der L298 als Motorbrückentreiber ist hier hervorzuheben, da über die Inhibit-Funktion eine Pulsweitenmodulation und Schaltregelung des Stillstandstromes erfolgen kann.Der L297 wird mit einem Takt versorgt und über 2 weitere Signale wird bestimmt, ob vorwärts, rückwärts gedreht werden soll und ob im Feinschritt-Modus oder im Vollschrittmodus Signale erzeugt werden sollen.Kosten zusammen so um die 12EUR.Dazu noch ein paar billige Bauteile und der Taktgenerator.Vielleicht findest Du bei www.st.com noch weitere interessante Informationen zu Schrittmotoren und Schaltpläne (Application-Notes) dazu.CuStefano |
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| kalledom 29.11.2005, 23:49 @ el-haber |
Motor mit Steuerung |
Hallo el-haber,einen Motor an\'s laufen zu kriegen ist hierbei das kleinere Problem.Wer oder welche Schaltung sorgt dafür, daß bei Betätigung eines von 6 Tastern die Drehscheibe an der richtigen Position stehen bleibt und wer registriert die Nullposition und die aktuelle Position ?Kann man das noch mit \"konventionellen\" Bausteinen aufbauen oder wird doch langsam ein kleiner Controller erforderlich ?Bisher ungeklärt ist die Drehzahl der Scheibe / des Motors. Bei hoher Motor-Drehzahl muß ein Schrittmotor mit Rampen fahren, sonst steigt er aus. Wer erzeugt dann die Rampen für rauf und runter ?» Kosten zusammen so um die 12EUR.» Dazu noch ein paar billige Bauteile und der Taktgenerator.Ich glaube nicht, daß diese Sache mit 12 Euro plus ... erledigt ist. |
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| Skilltronic 30.11.2005, 13:56 @ kalledom |
Motor mit Steuerung |
Hallo@Helmut: Beschreibe doch die Art der Scheibe und wie sie sich bewegen soll etwas genauer, sonst ist eine Abschätzung des Aufwands und der Kosten nur schwer möglich. Wie kräftig muss der Antrieb sein, wie schnell soll er drehen bzw. anfahren und stoppen können usw. Bis zu welchem \"Schwierigkeitsgrad\" würdest du dir einen Eigenbau zutrauen?GrussSkilltronic |
Thread-Ansicht
Mix-Ansicht
Hier sieht man einen Schritt-Motor, der 4 Schritte pro Umdrehung braucht.Verbaut sind intern je 2 Doppelspulen.L1+L2 (Doppelspule B)L3+L4 (Doppelspule A)Wir könnten den Motor auch 8 Schritte machen lassen, wenn wir beim Umpolen der einzelnen Spulen Diese kurzzeitig spannungsfrei ließen (ist aber mehr Aufwand).Also 4 Schritte, die Spulen werden im Wechsel links bzw. rechtrum durchflossen und ziehen so den Rotor an.Wir legen mal fest, daß ROT-GRÜN von oben oder links der Zustand 0 ist.Dann haben wir folgende Schaltfolge für unseren Motor:A B0 01 01 10 1Spule A muß den Zustand annehmen, den Spule B gerade NICHT hatte.Spule B muß den Zustand annehmen, den A gerade hatte.(für Rechtslauf im Modell)Dann brauchen wir also 2 Speicherbausteine, die den Zustand von A und B aufnehmen, wenn der Takt gerade 0 ist, und den Speicherzustand A und B zuweisen, wenn das Takt 1 ist.Mal schaun, ob ich noch nen Gif zusammenbratzel, damit das klar wird, was ich mir da vorstelle.MfGPosti
Wie ich den Anfangspost verstanden hatte, soll der Motor \'nur\' mit 6 Tastern in einem der 6 Segmente genau angehalten werden können.Für genaue Positionierung fiel mir direkt nen Schrittmotor ein.Wir brauchen ja nicht wissen, um wieviel Grad sich die Scheibe gedreht hat, sondern nur, ob das Segment richtig steht.Das müsste ohne MC gehen.Wenn man unterhalb der Scheibe pro Segment eine Markierung anbringt (in unterschiedlichen Radien), könnte man mittels einer Gabel-Lichtschranke in Verbindung mit dem entsprechendem Taster die Scheibe stoppen.Wenn man Wechsel-Taster nimmt, könnte man ebenfalls eine Priorität mit rein bringen.Von den einzelnen Tastern gehen wir mit der Spannung an die LED\'s der Schranken.Sobald einer der Photo-Transistoren seine Markierung entdeckt, wird der Takt deaktiviert und die Scheibe bleibt stehen.(Markierungen spiegeln)Dazu bräuchte ich halt nen Taktgenerator, nen paar Logik-Steinchen und pro Segment nen Wechsel-Taster und ne Lichtschranke.Hab zwar seit Jahren nix mehr mit Logiksteinchen gemacht, aber in der Theorie war ich immer super
Hab aber nix gegen, wenn\'s anders gebaut wird, bin ja flexibel.MfGPosti