Xây dựng một nút điều khiển

Tôi đang cố gắng xây dựng một bộ đếm thời gian bán tương tự. Một cái gì đó giống như những chiếc đồng hồ trứng cũ mà bạn xoay mặt. Tôi muốn một núm mà tôi có thể xoay mà vi điều khiển có thể đọc được và tôi cũng muốn vi điều khiển có thể định vị được núm. Tôi muốn thực hiện "dừng" bằng cách để vi điều khiển đẩy núm về phía các vị trí nhất định. Khi nó chạy xuống, núm nên xoay. Đây là dự án đầu tiên của tôi thuộc loại này; Tôi đã chế tạo robot nhỏ trong quá khứ, nhưng nó đã được nhiều năm.

Tôi đã cân nhắc việc hack một động cơ servo để đọc vị trí của nó, nhưng các động cơ sở thích nhỏ mà tôi đã thử quá khó để xoay, rất ồn và lấy quá nhiều động lực khi quay. Họ không hành động như một núm tốt.

Bây giờ tôi đang xem xét một bộ mã hóa quay được kết nối với một động cơ, nhưng sau khi săn lùng tại một số trang web (SparkFun, ServoCity, DigiKey, Trossen và một số người khác), tôi đã không thể tìm thấy bất cứ thứ gì có vẻ phù hợp. Tôi không chắc chắn làm thế nào để tìm một động cơ sẽ có đúng loại mô-men xoắn thấp.

Điều này có vẻ như nó không phải là một vấn đề thực sự hiếm gặp. Có một cách tiếp cận khá bình thường để tạo ra một núm có thể được điều chỉnh bởi cả người dùng và vi điều khiển?

Tôi có một vài lựa chọn cho bạn.

Lựa chọn 1, xây dựng cơ chế phục vụ của riêng bạn

Vì bạn chỉ cần một mô-men xoắn rất thấp để di chuyển một núm, một động cơ rất nhỏ sẽ thực hiện công việc độc đáo. Bạn có thể sẽ cần phải thêm một số ma sát để nó không di chuyển quá dễ dàng, hoặc sử dụng một động cơ bước nhỏ với mô-men xoắn khá tốt và một chút bánh răng.

Một cách rất rẻ để có được phản hồi vị trí của bạn là tìm một con chuột quang cơ học cũ .

Chuột quang

Kết nối trục với trục động cơ / núm của bạn và sau đó cuộn bộ mã hóa cầu phương của riêng bạn (lấy đầu vào pha A / B trực tiếp vào vi điều khiển của bạn) hoặc sử dụng lại toàn bộ bảng mạch và nối 'chuột' vào cổng nối tiếp và đọc trở lại vị trí chuột X hoặc Y thông qua phần mềm.

Bài viết Tái chế PS / 2 Chuột thành Máy phát xung quay là một ví dụ hay về việc ai đó làm việc này.

Tùy chọn 2, kiên trì với RC servo

Lý do tại sao RC servo của bạn khó quay là vì chúng có bộ truyền bánh răng tỷ lệ cao để cung cấp cho chúng mô-men xoắn mà chúng cần, và điều này khiến chúng khó có thể lùi lại . Hãy xem sơ đồ bùng nổ này từ trang Phục vụ của wikipedia :

Cơ chế servo R / C nhỏ

1. động cơ điện

2. chiết áp vị trí

3. thiết bị giảm

4. thiết bị truyền động cánh tay

Một vòng quay nhỏ của trục truyền động của RC servo này sẽ dẫn đến chuyển động lớn (nhiều vòng) của động cơ, nếu bạn có thể khiến nó di chuyển mà không cần tước bánh răng.

Một lần nữa, vì trong ứng dụng của bạn, bạn chỉ cần đủ mô-men xoắn để xoay núm, bạn có thể thoát khỏi bánh răng đó và sử dụng trực tiếp vị trí động cơ. Bằng cách loại bỏ hoặc giảm tốc độ, bạn sẽ thấy động cơ di chuyển rất tự do. Trong thực tế, bạn có thể cần phải thêm một số ma sát (hoặc để một số bánh răng tại chỗ) để ngăn chặn động cơ rất bồn chồn.

Tôi không biết có cách tiếp cận bình thường nào không, nhưng bạn chắc chắn nên xem một video tôi tìm thấy cách đây nhiều năm và vẫn làm tôi suy nghĩ: Khóa phát hiện bí mật Knock . Về cơ bản, anh chàng đã chế tạo một thiết bị dựa trên Arduino, bạn có thể móc vào cửa của mình và thiết lập một tiếng gõ bí mật sẽ kích hoạt nó để mở ... Tuyệt vời!

Tôi chắc chắn rằng video sẽ rất tốt cho cảm hứng (đó là điều đầu tiên tôi nghĩ đến khi tôi đọc tiêu đề câu hỏi của bạn), nhưng sau khi tìm kiếm nhanh trên Google, tôi cũng tìm thấy trang có thể hướng dẫn giải thích tất cả.

Đây là một phần của trang hướng dẫn nơi anh ta nói rằng động cơ anh ta sử dụng và đưa ra một số khuyến nghị:

1 động cơ giảm tốc 5v. Mô-men xoắn càng cao càng tốt. Đây là một trong những tốt. (Đường kính 14-16mm là lý tưởng vì nó nằm gọn trong ống nhựa 1/2 ".) Tôi khuyên dùng một mô-men xoắn có ít nhất 15oz / in (11 N-cm) ở mức 5v để vặn khóa cơ bản.

Làm thế nào về việc sử dụng một stepper motor, bạn sẽ có thể kiểm soát vị trí chính xác.

Sử dụng một chiết áp xoay. Giao diện nó với chân ADC của bộ điều khiển vi mô của bạn và tùy thuộc vào độ phân giải, bạn có thể nhận được bất kỳ nơi nào trong khoảng từ 256 đến 65536 giá trị, sau đó bạn có thể sử dụng để đặt "điểm dừng".

Tiêu chuẩn công nghiệp để giải quyết vấn đề này là với các mốt di chuyển .

Chúng là những linh kiện rẻ tiền có sẵn, thực hiện chính xác những gì bạn yêu cầu, ngoại trừ phần tròn.