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

 
 
 

Вечный энкодер (валкодер) с устойчивыми положениями из шагового двигателя

24.10.18   Yamazaki   7 443   10  

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.
 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрил 121 читатель.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Atmel U211B - контроллер оборотов двигателя от стиралки для домашнего станка... Моя новая датагорская статья посвящена теме о превращении электродвигателя от стиральной машины в...
Схема на Датагоре. Новая статья Домашний CNC. Часть 2. Механика... При конструировании очередного станка с ЧПУ, а попросту 3-х осевого фрезерного-сверлильного...
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 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 ЖК-матрица как фонарь на стол или подсветка в багажник... Не секрет, что я подрабатываю в одной комповой конторе ремонтником (принтеры починяю) и прошу ребят...
Схема на Датагоре. Новая статья Руководство по созданию фрезерного CNC ЧПУ станка. Глава 1. Электроника станка... Всем доброго времени суток! А вот и я с новой частью своего рассказа о ЧПУ - станке. Когда начинал...
Схема на Датагоре. Новая статья Преобразователь сигналов для механического энкодера, v.2... Хотелось бы дополнить и продолжить мою статью про энкодер "Преобразователь сигналов для...
Схема на Датагоре. Новая статья Внешний USB-разъем в автомагнитоле Pioneer DEH-2120UB... Начну с того, что меня достало... Каждый раз, когда снимаю «морду», надо выдёргивать флешку, иначе...
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...
 

Общаемся по статье 💬

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

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 1 от 24-10-18, 17:21.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 253 комментария
  • 274 публикации
 
Серёга, мой лайк у тебя :yahoo:

<

deuterium

Антон Читатель Датагора
  • Кандидат
Комментарий # 2 от 24-10-18, 17:50.
Ответить
  • С нами с 1.02.2012
  • 8 комментариев
  • 0 публикаций
 
интересно, если вращать его достаточно быстро, не сожжет ли этот "генератор" ЛМку?

<

Yamazaki

Сергей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 3 от 24-10-18, 19:52.
Ответить
  • С нами с 2.07.2009
  • 186 комментариев
  • 10 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 24-10-18, 19:54.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 253 комментария
  • 274 публикации
 
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 24-10-18, 19:55.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 253 комментария
  • 274 публикации
 
Во, Сергей уже ответил.

<

doswindows

Алексей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 6 от 25-10-18, 8:59.
Ответить
  • С нами с 22.03.2009
  • 33 комментария
  • 0 публикаций
 
Здорово и на доступных элементах, которые практически есть у каждого.

<

galrad

Радик Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 7 от 25-10-18, 21:33.
Ответить
  • С нами с 23.08.2011
  • 96 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 26-10-18, 21:29.
Ответить
  • С нами с 6.04.2015
  • 50 комментариев
  • 0 публикаций
 
Не, это разные штуки.
Тут, с прекрасным токовым подвесом, ощущение шагов есть! :yahoo:

<

bedjamen

Андрей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 9 от 27-10-18, 17:06.
Ответить
  • С нами с 23.12.2011
  • 20 комментариев
  • 3 публикации
 
Вот у меня что получилось

<

Kuzmin

Кузьмин Николай Михайлович Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 10 от 19-11-18, 8:20.
Ответить
  • С нами с 26.03.2012
  • 43 комментария
  • 2 публикации
 
Не все шаговые двигатели полезно разбирать, если магнит с большим усилием, собрать двигатель будет трудно.

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте корректны и вежливы, соблюдайте правила!


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой

Офигенная миниатюрная рация на литии BaoFeng UV-5R, 5W, 5-15 км!

Тестер универсальный LCR-TC1 для транзисторов, конденсаторов, ESR, MOSFET и т.д.
  • smilelolhellowinkscepticthumbupbored
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashpartyhandshake
    musicnegativenowordspardonshoksleepunknown
    wackoyawnsainthelmethashsmokingwhew


Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.