» » » Вечный энкодер (валкодер) с устойчивыми положениями из шагового двигателя

 
 
 
9

Вечный энкодер (валкодер) с устойчивыми положениями из шагового двигателя

Разместил Yamazaki 24 октября 2018. Просмотров: 1 777


Механический энкодер — вещь удобная в использовании, но он имеет некоторые досадные недостатки. В частности, контакты со временем изнашиваются и приходят в негодность, появляется дребезг. Оптические энкодеры гораздо надежнее, но они дороже, многие из них боятся пыли, и они редко встречаются в таком виде, в котором их удобно было бы использовать в радиотехнике.

Короче, когда я узнал о том, что шаговый двигатель можно использовать как энкодер, эта идея мне очень понравилась.
Практически вечный энкодер! Замучить его невозможно: соберешь раз и можешь энкодить всю жизнь. lol

Шаговый двигатель и схема

В качестве энкодера я решил попробовать миниатюрный безымянный шаговик из компьютерного дисковода 5.25 дюйма.

Я разобрал несколько дисководов, везде двигатели были разные. Встречались на шлейфе, встречались с косой цветных проводов. На шлейфе общий провод — крайний. Всё остальное находится прозвонкой. По сопротивлению понятно: с выхода на выход сопротивление вдвое больше, чем с выхода на общую точку. А можно даже не прозванивать. Если открутить четыре винта, внутри коммутационная плата, на ней видно, где общий провод.

Исходная схема многократно встречается в Сети в вариациях. Я оттолкнулся от статьи Thomas (OZ2CPU).

Рис. 1 Преобразователь сигналов шагового двигателя в квадратурный код

У неё есть достоинства, но есть и недостатки, об этом далее. Собрал пробный вариант в виде макета, и понял, что ничего не понял wacko
Для начала хотелось бы сразу видеть, в какую сторону происходит шаг. Схема выдавала квадратурный код, как и обычный энкодер. Этот код надо было каким-то образом превратить в мигание светодиода — «правый» или «левый».

Разработал и протестировал вот такую схему:
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!

Кстати, эту схему на логике можно использовать и для обычного энкодера, я её и отрабатывал на нём.

Для сборки понадобятся 8 элементов «2И-НЕ», я использовал два чипа 74HC00.
Элемент U2A, диод, конденсатор и U2B создают короткий импульс в момент положительного фронта. Элемент U6D, U4D и U2D — мультиплексор, который пересылает этот испульс либо на один, либо на другой светодиод.

Вечный энкодер (валкодер) с устойчивыми положениями из шагового двигателя
Рис. 3 Диаграмма квадратурного кода


Разумеется, этот же функционал можно сделать на единственном микроконтроллере, но это далеко не для всех доступно и удобно. Всё-таки элементы 2И-НЕ можно найти где угодно, в т. ч. советские (74хх00, К155ЛА3, К555ЛА3).
Последние два инвертора (U5D и U3D) можно выкинуть, ведь ничто нам не мешает подключить светодиоды не к земле, а к плюсу питания. Если крепко пошевелить мозгом, схему можно было бы ещё упростить, но эту задачу оставляем на будущее.
Печатки нет, поскольку всё собиралось только на макетке.

Недостатки схемы и их преодоление

Собираем всё это, и что же мы видим? Схема далеко не всегда работает должным образом.
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!


Видео в работе



Жалко, что видео не передает тактильные ощущения на валу!

Итого

В целом работа энкодера меня устраивает. Крутить такую «ручку громкости» необычно приятно.
Работа над устройством будет продолжена.

Спасибо за внимание!
Сергей (Yamazaki)
Ульяновск
Профиль Yamazaki
В детстве меня ударило током, трижды, с тех пор интересуюсь электроникой.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 95

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Hi-Fi аудиоплеер на базе миникомпьютера «Raspberry Pi». Часть 3. Регулятор громкости на PGA2310... Всем читателям datagor.ru привет! Продолжаем строить аудиоплеер. Сегодня подключим к «Raspberry Pi»...
Схема на Датагоре. Новая статья Ремонт и модификация колеса прокрутки мыши компьютера... Самое слабое место у современной компьютерной мыши — это скроллер, колесо прокрутки. Иногда...
Схема на Датагоре. Новая статья «MICROLAB M-500» на прокачку до «5.1». Часть 2: TDA7448 + ATiny26 = многоканальный Master Volume... Cнова приветствую читателей Датагора! Во второй части статьи «MICROLAB M-500» на прокачку до «5.1»...
Схема на Датагоре. Новая статья Домашний CNC. Часть 1. Драйвер шагового двигателя для мини-станка с ЧПУ... При конструировании очередного станка с ЧПУ, а попросту 3-х осевого фрезерного-сверлильного...
Схема на Датагоре. Новая статья Термостат для отопления дачи инфракрасными обогревателями Иколайн. Дежурный режим, часы. DS1307, DS1631, Atmega8, энкодер... Как говорит мой коллега, что бы Гаврилов ни делал — все равно термометр получается… Новая статья об...
Схема на Датагоре. Новая статья Повышающий преобразователь напряжения +12V для облегчения зимнего запуска двигателя автомобиля... При запуске двигателя внутреннего сгорания в холодное время года возникают известные всем...
Схема на Датагоре. Новая статья Намоточный станок с проводоукладчиком... Давно была идея о создании намоточного станка с проводоукладчиком. На просторах Интернета много...
Схема на Датагоре. Новая статья Сделай сам преобразователь сигналов для механического энкодера, v.2... Хотелось бы дополнить и продолжить мою статью про энкодер «Преобразователь сигналов для...
Схема на Датагоре. Новая статья Преобразователь сигналов для механического энкодера... При использовании механического энкодера в своих разработках возникают некоторые проблемы, так как...
Схема на Датагоре. Новая статья Управление шаговым двигателем с ПК... Драйвер для шагового двигателя, который управляется с персонального компьютера. Привет всем! Решил...
Схема на Датагоре. Новая статья Микроконтроллер ATmega 8 управляет шаговым двигателем... Подключение шагового двигателя к микроконтроллеру ATmega 8 Недавно пришлось подключать шаговый...
Схема на Датагоре. Новая статья Микроконтроллеры. Связь с внешним миром. Часть 1. Клавиатура... Очень давно обещал продолжить цикл статей по работе с микроконтроллерами, но не было физической...
<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 1 от 24 октября 2018 17:21.
Ответить
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 2 086 комментариев
  • 275 публикаций
 
Серёга, мой лайк у тебя yahoo

<

deuterium

Антон Читатель Датагора
  • Кандидат
Комментарий # 2 от 24 октября 2018 17:50.
Ответить
  • С нами с 1.02.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 7 комментариев
  • 0 публикаций
 
интересно, если вращать его достаточно быстро, не сожжет ли этот "генератор" ЛМку?

<

Yamazaki

Сергей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 3 от 24 октября 2018 19:52.
Ответить
  • С нами с 2.07.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 163 комментария
  • 7 публикаций
 
Мне не удалось, как ни старался. Разве что срабатывания в обратную сторону бывают, но это не на тех оборотах, которые достигаются вращением рукой. Если сомневаетесь, можно воткнуть защитные диоды из оригинальной схемы.

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 4 от 24 октября 2018 19:54.
Ответить
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 2 086 комментариев
  • 275 публикаций
 
Антон, можно поставить защитные диоды как в схеме по приведённой в статье ссылке.

Но врядли это потребуется на таком мелком движке и при регулировке громкости.
Всё-таки это вам не «динаму» велосипедом крутить. Согласитесь, скорости несравнимы.
smile

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 5 от 24 октября 2018 19:55.
Ответить
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 2 086 комментариев
  • 275 публикаций
 
Во, Сергей уже ответил.

<

doswindows

Алексей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 6 от 25 октября 2018 08:59.
Ответить
  • С нами с 22.03.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 33 комментария
  • 0 публикаций
 
Здорово и на доступных элементах, которые практически есть у каждого.

<

galrad

Радик Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 7 от 25 октября 2018 21:33.
Ответить
  • С нами с 23.08.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 90 комментариев
  • 12 публикаций
 
Сергей, идея просто шикарная!

А я приобрел такой. Чуть чуть подождал бы и не было бы лишних затрат.

<

geldiev

Че Гевара Гельдиев Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 8 от 26 октября 2018 21:29.
Ответить
  • С нами с 6.04.2015
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 48 комментариев
  • 0 публикаций
 
Не, это разные штуки.
Тут, с прекрасным токовым подвесом, ощущение шагов есть! yahoo

<

bedjamen

Андрей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 9 от 27 октября 2018 17:06.
Ответить
  • С нами с 23.12.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 21 комментарий
  • 3 публикации
 
Вот у меня что получилось

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolhellowinkscepticthumbupbored
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashpartyhandshake
    musicnegativenowordspardonshoksleepunknown
    wackoyawnsainthelmethashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.