आईआर नियंत्रित स्टेपर मोटर लिफ्ट: 15 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

मुझे एक बड़ी तस्वीर को स्वचालित रूप से उठाने की ज़रूरत थी जो एक फायरप्लेस पर लगे टीवी को छुपाती है। चित्र एक कस्टम स्लाइडिंग स्टील फ्रेम पर लगाया गया है जो रस्सियों, पुली और काउंटरवेट का उपयोग करता है ताकि इसे हाथ से उठाया जा सके। यह सैद्धांतिक रूप से अच्छा लगता है लेकिन व्यवहार में असुविधाजनक होता है जब आप केवल कुछ मिनटों के लिए टीवी देखना चाहते हैं। जब भी टीवी चालू होता है, मैं हार्मनी हब से IR कमांड के साथ तस्वीर को स्वचालित रूप से उठाना चाहता था।

चरण 1:

यहां बताया गया है कि तस्वीर को पहले कैसे उठाया गया था। जैसा कि आप देख सकते हैं कि एक सामान्य टीवी लिफ्ट स्थापित करने के लिए पर्याप्त जगह नहीं थी। यहां तक कि अगर पर्याप्त जगह थी, तो उच्चतम टीवी लिफ्टों ने विज्ञापन दिया कि वे 60 इंच तक टीवी उठा सकते हैं लेकिन यह भ्रामक है क्योंकि उनकी अधिकतम यात्रा आमतौर पर केवल 24 से 30 इंच होती है और मुझे तस्वीर को 53 इंच तक ले जाने की आवश्यकता होती है। मैंने रैखिक एक्ट्यूएटर्स की जांच की लेकिन फिर से पर्याप्त जगह नहीं थी और मुझे इतनी लिफ्ट के साथ एक कॉम्पैक्ट नहीं मिला। साथ ही यह पता लगाने की समस्या थी कि आईआर का उपयोग करके इसे कैसे क्रियान्वित किया जाए क्योंकि अधिकांश भौतिक स्विच या आरएफ रिमोट का उपयोग करते हैं।

चरण 2:

मुझे एक ऐसे तंत्र की आवश्यकता थी जो कॉम्पैक्ट हो, जो 53 इंच की यात्रा कर सके और IR द्वारा नियंत्रित हो। मैं अंत में एक बड़े स्टेपर मोटर का उपयोग करने के लिए एक लंबे लीड स्क्रू के साथ बस गया। एक ऑनलाइन खोज के बाद मुझे ये दो वीडियो मिले। मैंने बस दो अवधारणाओं को जोड़ दिया।

चरण 3:

हिस्सों की सूची

हाई टॉर्क NEMA 23 स्टेपर मोटर

NEMA 23 डम्पर https://smile.amazon.com/gp/product/B07LFG6X8R मैं चिंतित था कि स्टेपर मोटर की उच्च आवृत्ति कंपन धातु के फ्रेम पर प्रतिध्वनित होगी और बहुत शोर करेगी इसलिए मैंने एक स्पंज का उपयोग किया। स्टेपर एंगल आयरन की तुलना में थोड़ा चौड़ा था, इसलिए स्टेपर के एक तरफ वास्तव में शिकंजा, नट और फेंडर वाशर के साथ क्लैंप किया जाएगा, इसलिए मुझे इस स्टाइल डैपर का उपयोग करना पड़ा जिसमें सामान्य के बजाय प्रत्येक छोर पर चार बढ़ते छेद होते हैं। दो।

स्टेपर मोटर ड्राइवर 1.0-4.2A 20-50VDC

फैनलेस 24V बिजली की आपूर्ति

Arduino

माइक्रो स्विच https://smile.amazon.com/dp/B07KLZTHR9 या https://smile.amazon.com/dp/product/B07V6VGV9J इस पर निर्भर करता है कि आपको कितनी पहुंच की जरूरत है। मैंने इस तरह एक भारी शुल्क स्विच का इस्तेमाल किया क्योंकि मैं इसे लोहे के कोण पर बढ़ा रहा था।

IR रिसीवर डायोड https://smile.amazon.com/dp/B00UO9VO8O माना जाता है कि ये Vishay रिसीवर सबसे अच्छे हैं।

साफ या स्मोक्ड Arduino Case https://smile.amazon.com/gp/product/B075SXLNPG कुछ पारदर्शी IR फ्लैशर घुस सकता है।

Zyltech 8mm T8x8 ACME लीड स्क्रू और नट ("T8" = 8 मिमी व्यास; "x8" = 8 मिमी लिफ्ट प्रति क्रांति) मुझे वास्तव में लंबे लीड स्क्रू की आवश्यकता थी इसलिए मुझे यह 2000 मिमी (78 इंच ~ 6.5 फीट) eBay पर मिला https: / /www.ebay.com/itm/323211448286 सौभाग्य से इस निर्माता में एक विस्तृत निकला हुआ किनारा के साथ एक भारी शुल्क पीतल अखरोट शामिल है। अधिकांश अन्य ब्रांडों में छोटे बढ़ते छेद के साथ संकीर्ण फ्लैंगेस होते हैं जो शाफ्ट के इतने करीब होते हैं कि वे वाशर और लॉकनट्स के लिए निकासी नहीं छोड़ते हैं।

8 मिमी से 10 मिमी शाफ्ट कपलर https://smile.amazon.com/gp/product/B07X4VHYTQ इस तरह एक ठोस, क्लैंप-स्टाइल कप्लर का उपयोग करना सुनिश्चित करें क्योंकि वे सेट-स्क्रू प्रकार की तुलना में अधिक तंग होते हैं और नुकसान नहीं पहुंचाएंगे शाफ्ट या लीड पेंच।

कोई भी आईआर रिमोट

Arduino और Stepper ड्राइवर के बीच वायरिंग https://smile.amazon.com/dp/B07D58W66X मैंने आसन्न पिन का उपयोग करके Arduino को प्रोग्राम किया ताकि मैं इस तरह एक विस्तृत हेडर कनेक्टर का उपयोग कर सकूं जो आसानी से ढीला नहीं होगा।

स्टेपर ड्राइवर और स्टेपर के बीच 4-कंडक्टर तार

Arduino और माइक्रो स्विच के बीच 2-कंडक्टर तार

यूरो-शैली टर्मिनल कनेक्टर

चरण 4:

मैंने एक्सेलस्टेपर स्टेपर लाइब्रेरी का उपयोग किया ताकि मैं स्टेपर को धीरे-धीरे शुरू और बंद कर सकूं क्योंकि इसमें काफी द्रव्यमान शामिल था लेकिन मुझे अभी भी माइक्रो स्विच का उपयोग करके स्टेपर को पावर अप करने की आवश्यकता थी। मुझे यह YouTube वीडियो और ट्यूटोरियल मिला, जिसमें दिखाया गया था कि तेज गति के लिए AccelStepper को नियंत्रण सौंपने से पहले नियमित रूप से उच्च / निम्न पिन स्विचिंग का उपयोग करके स्टेपर को कैसे घर पर रखा जाए।

चरण 5:

मैंने कोडिंग और प्रोटोटाइप चरण के लिए एक Arduino Uno और जम्पर तारों का उपयोग किया।

चरण 6:

इससे पहले कि मैं लिफ्ट के लिए स्केच लिख पाता, मुझे रिमोट पर बटनों के लिए IR हेक्स कोड खोजने की आवश्यकता थी, जिसे मैं ऊपर और नीचे उपयोग करने जा रहा था, इसलिए मैंने Arduino पर संलग्न स्केच अपलोड किया और कोड देखने के लिए सीरियल मॉनिटर खोला। मैंने रिमोट का बटन दबाया।

पी.एस. यह इंस्ट्रक्शंस पर मेरा पहला Arduino प्रोजेक्ट है। किसी कारण से जब मैं कोड प्रारूप विकल्प का उपयोग करता हूं या सादे पाठ के रूप में संलग्न करता हूं तो कोड खराब हो जाता है इसलिए मैंने इसे.c एक्सटेंशन के साथ अपलोड किया। बस इसे Arduino के.ino एक्सटेंशन के साथ नाम बदलें। या.txt अगर आप इसे तुरंत देखना चाहते हैं।

चरण 7:

लिफ्ट के लिए कोड ही।

चरण 8:

मैंने प्रोटोटाइप चरण के लिए एक Arduino Uno और व्यक्तिगत जम्पर तारों का उपयोग किया था, लेकिन तारों को गलती से ढीले होने से रोकने के लिए 5-पिन हेडर केबल का उपयोग करना चाहता था। एकमात्र पूर्ण आकार का Arduino बोर्ड जो मुझे पहले से स्थापित हेडर पिन के बिना मिल सकता था, वह आधिकारिक Arduino स्टोर से एक Arduino लियोनार्डो था। कोड दोनों के लिए समान है, सिवाय इसके कि लियोनार्डो के पिन 13 एलईडी और आईआर रिसीवर के बीच एक ज्ञात संघर्ष है, इसलिए मैं आईआर सिग्नल प्राप्त करते समय दृश्य प्रतिक्रिया के लिए एलईडी को ब्लिंक नहीं कर सका जैसे कि मैं ऊनो के साथ कर सकता था लेकिन यह कोई बड़ी बात नहीं थी. केवल अन्य उल्लेखनीय अंतर यह है कि लियोनार्डो एक माइक्रो यूएसबी कनेक्टर का उपयोग करता है और ऊनो की तुलना में बहुत तेजी से बूट होता है। मैंने IR रिसीवर के लीड को 90 डिग्री झुका दिया और इसे स्थायी रूप से उस मामले के शीर्ष का सामना करने के लिए मिला दिया जहां मैंने हार्मनी हब के IR फ्लैशर को चिपकाने की योजना बनाई थी।

चरण 9:

मैं सब कुछ यथासंभव कॉम्पैक्ट रखना चाहता था इसलिए मुझे Arduino, स्टेपर ड्राइवर और बिजली की आपूर्ति को पकड़ने के लिए यह छोटा समायोज्य केबल बॉक्स/मॉडेम माउंट https://smile.amazon.com/dp/B077T45BXR मिला। माउंट को कसने पर सब कुछ फिसलने से बचाने के लिए मैंने वेल्क्रो और सिलिकॉन सर्वो टेप का इस्तेमाल किया। स्टेपर ड्राइवर पर चरण, दिशा और सक्षम टर्मिनल एक सामान्य जमीन साझा नहीं करते हैं और मेरे पास केवल एक ग्राउंड वायर Arduino से आ रहा था इसलिए मैंने स्टेपर पर सभी ग्राउंड टर्मिनलों को एक साथ जोड़ने के लिए जम्पर तारों (उन छोटे काले लूप) का उपयोग किया। चालक। वह छोटा नंगे तार जो अभी तक किसी भी चीज़ से जुड़ा नहीं है, माइक्रो स्विच के लिए सकारात्मक तार है। मूल रूप से Arduino से आने वाला एक कदम, दिशा, सक्षम, माइक्रो स्विच और ग्राउंड वायर है।

चरण 10:

ACME नट, लेड स्क्रू और स्टेपर मोटर को स्थापित करना अपने आप में मुश्किल नहीं था, लेकिन मुझे फ्रेम में जाने के लिए तस्वीर और काउंटरवेट को हटाने में बहुत मदद की ज़रूरत थी।

चरण 11:

एसीएमई नट स्थापित।

चरण 12:

यहाँ स्केच के होमिंग भाग का एक छोटा वीडियो है। यह डिजाइन द्वारा धीमा है क्योंकि यह सीमा स्विच के लिए शिकार करता है। हर बार बिजली की कमी होने के बाद होमिंग अपने आप शुरू हो जाती है इसलिए स्टेपर ड्राइवर स्टेपर की स्थिति को जानता है। यदि आप 12 सेकंड के निशान पर वॉल्यूम बढ़ाते हैं तो आप माइक्रो स्विच क्लिक सुन सकते हैं जब इसे धक्का दिया जाता है और स्टेपर उलटने के बाद रिलीज होने पर फिर से क्लिक करता है।

चरण 13:

और अंत में यहाँ कार्रवाई में लिफ्ट है। 53 इंच की तस्वीर को उठाने में 25 सेकंड का समय लगता है।

चरण 14:

टीवी के पीछे लगे कंपोनेंट्स।

चरण 15:

मैंने कोड लिखने और डिबग करने के कुछ पाठ सीखे। पहला यह है कि माइक्रो स्विच डिस्कनेक्ट होने पर भी स्टेपर पावर-अप पर होम करना शुरू कर देगा, इसलिए मैंने स्विच के सामान्य रूप से बंद (एनसी) पक्ष में Arduino को तार दिया और स्विच नहीं होने पर स्केच से बाहर निकलने के लिए कुछ कोड जोड़ा। पता चला, अन्यथा, स्टेपर कभी भी घर आना बंद नहीं करेगा। यदि आप स्विच के सामान्य रूप से खुले (NO) पक्ष का उपयोग करते हैं तो Arduino यह नहीं बता सकता है कि स्विच खुला है या बस संलग्न नहीं है। दूसरा सबक जो मैंने सीखा है वह यह है कि स्टेपर चालक जब गतिमान नहीं होता है तो स्टेपर चालक को उस स्थान पर रखने के लिए शक्ति का उपयोग करेगा (स्टेपर चालक पर डीआईपी स्विच सेटिंग के आधार पर पूर्ण या आधी शक्ति)। यह सीएनसी और 3 डी प्रिंटिंग अनुप्रयोगों के लिए समझ में आता है, लेकिन मुझे इसे एक समय में घंटों तक रखने की आवश्यकता नहीं थी (संकेत: हाफ-पावर होल्डिंग स्टेपर मोटर को गर्म योग्य नहीं बनाती है) क्योंकि मैं अपेक्षाकृत न्यूट्रल संतुलित लिफ्ट तंत्र का उपयोग कर रहा था।. इसका समाधान स्टेपर ड्राइवर के ENA (सक्षम) पिन का उपयोग करना है। मैंने स्टेपर ड्राइवर के ENA + को Arduino और ENA- पर एक पिन से Arduino की जमीन से जोड़ा और स्टेपर ड्राइवर को स्टेपर को चाल के बीच बिजली बंद करने के लिए कहने के लिए ENA + पिन को हाई (ऑन) पर स्विच किया। अगर मैं एक भारी टीवी उठाने के लिए इसका उपयोग कर रहा था, तो मैं पहले यह देखने के लिए एक एंटी-बैकलैश नट का उपयोग करने की कोशिश करूंगा कि क्या बिजली बचाने के लिए लगातार संचालित स्टेपर का उपयोग करने से पहले इसे पकड़ने के लिए पर्याप्त था। मुझे आशा है कि यह निर्देश किसी के लिए मददगार रहा होगा! तलाश के लिए धन्यवाद!