Светодиодный контроллер своими руками | AlexGyver Technologies

Захотелось мне сделать RGB свет для видео из китайских компонентов. RGB – значит нужен ШИМ контроллер, значит нужно его сделать! Вот и сделал: GyverRGB – контроллер для RGB светодиодных лент со множеством режимов и настроек, модульной структурой и различными способами управления.

Железо

Используется обыкновенная RGB светодиодная лента с общим анодом (контакты 12V G R B). Я использовал два ряда ленты с плотностью 120 диодов на метр, чтобы иметь хороший запас по яркости даже на одном цвете.

В проекте используется Arduino NANO (микроконтроллер ATmega328p). В качестве 100% совместимого аналога можно использовать Arduino UNO/Pro Mini.

Я рассматривал два варианта драйвера для светодиодной ленты: китайский RGB LED amplifier и самодельный драйвер из трёх МОСФЕТ (полевых) транзисторов. LED amplifier очень удобен в подключении, но имеет жуткий недостаток: на высоких частотах у него поднимается нижний порог яркости, что приводит к трате оттенков и вообще некорректной работе режимов.

Вывод: если контроллер не планируется использовать для видео света, то можно поставить LED amplifier и в настройках контроллера поставить низкую частоту (490 Гц), глаз такую частоту не заметит, но снятое на камеру видео будет «стробить». Если планируется использовать контроллер для создания видео света, то в обязательном порядке нужно делать свой драйвер. Также свой драйвер позволит работать с большими отрезками ленты, т.к. транзисторы можно поставить очень мощные.

Полевой транзистор подойдёт практически любой (99%), наковырять можно из материнской платы. Список популярных МОСФЕТов в корпусе to-220: IRF3205, IRF3704ZPBF, IRLB8743PBF, IRL2203NPBF, IRLB8748PBF, IRL8113PBF, IRL3803PBF, IRLB3813PBF (в порядке роста стоимости). Список популярных МОСФЕТов в корпусе D-pak: STD17NF03LT4, IRLR024NPBF, IRLR024NPBF, IRLR8726PBF, IRFR1205PBF, IRFR4105PBF, IRLR7807ZPBF, IRFR024NPBF, IRLR7821TRPBF, STD60N3LH5, IRLR3103TRPBF, IRLR8113TRPBF, IRLR8256PBF, IRLR2905ZPBF, IRLR2905PBF (в порядке роста стоимости).

Управление контроллером предусмотрено тремя способами:

• Энкодер – китайский модуль в двух вариантах
• ИК пульт – продаётся вместе с приёмником-модулем, но удобнее монтировать отдельный приёмник
• Кнопка – обычная нормально-разомкнутая тактовая кнопка
• Bluetooth – управление с приложения GyverRGB для Android

Питается система от 12V, от блока питания или батареи из трёх литиевых аккумуляторов. При питании от аккумуляторов предусмотрен «вольтметр» – делитель напряжения на резисторах, позволяющий измерить напряжение на батарее для вывода его на дисплей.

Софтовые фишки

• Автоматическое отключение дисплея по таймауту неактивности
• Несколько вариантов частоты ШИМ для драйвера:
  • 490 Гц – для дешёвых LED усилителей
  • 8 кГц – слышно, как пищит
  • 4 кГц – работает только на самодельном драйвере
  • Настраиваемая до герца
• Настраиваемое направление работы ШИМ (для готовых и самодельных усилителей)
• Автоматическое ограничение тока потребления на основе количества светодиодов и яркости каналов цвета
• Вывод напряжения питания на дисплей в вольтах или процентах
• Режим поддержания яркости при разрядке аккумулятора (при полном заряде чуть занижает яркость)
• Коррекция яркости по CRT гамме
• Матрица коррекции LUT
• 10 настраиваемых профилей
• 11 настраиваемых режимов работы для каждого профиля, из них 5 статических и 6 динамических
• Настройки хранятся в EEPROM и не сбрасываются при перезагрузке

Самый простой контроллер для RGB-ленты на трех транзисторах

Для создания эффекта поочередного изменения RGB светодиодов ленты предлагается собрать несложную электронную схему управления. Напряжение с каждого из трех выходов автоколебательного кольцевого мультивибратора поочередно поступает на вход R, G или B полосы светодиодов. В определенный момент времени горит только красный, зеленый либо синий цвет. Длительность переключения задается параметрами задающей время цепи из резистора и конденсатора.

Необходимые детали, инструменты

Для изготовления нужно по 3 радиоэлектронных элемента:

• Полевой n-канальный МОП-транзистор типа IRFZ44. Применяется в регулируемых источниках тока, стабилизированных преобразователях, системах управления, контроля электронных узлов и блоков.
  
• Алюминиевый электролитический конденсатор емкостью 2,2 микрофарады с рабочим напряжением не менее 25 вольт. Номинальные параметры указаны на корпусе.
  
• Постоянный резистор с мощностью рассеивания тепла не меньше 0,125 ватт и активным сопротивлением 1 мегомов.

Узел подключается к светодиодной трехцветной ленте типа SMD5050 или аналогичной с 12-вольтным питанием. На полосе размещены модули, каждый из которых содержит 3 трехцветных диода. Соответствующие клеммы цвета и питания, соединяясь параллельно, выведены на точки подключения на полотне. Управляющие сигналы каждого свечения поданы на светодиоды через персональный токоограничивающий резистор. Параллельно соединенные модули размещены на ленте длиной до 5 метров.
Для надежного соединения радиодеталей подойдет любой паяльник. Придать выводам удобную для работы форму, выгнуть их и отрезать до нужной длины помогут плоскогубцы, кусачки или нож. Узел работает от постоянного источника тока 12 вольт.

Сборка схемы контроллера

Деталей мало, поэтому удобно сделать монтаж навесным способом, когда элементы припаивают непосредственно друг к другу без промежуточных контактов, опор или сборочных плат.

Кристалл транзистора размещен внутри пластмассового корпуса. Расположенный по центру «Сток» соединен также с большим металлическим теплоотводом. Обычно он используется для крепления к стенке электронного блока. Металл радиатора легко лудить, поэтому удобно использовать его как контактную площадку для припаивания сопротивления.
Второй его конец соединяется с выводом «Затвор» следующего элемента.
Аналогично подключается третий транзистор, но его «Сток» соединятся через резистор с электродом «Затвор» первого каскада, образуя кольцо.

Конденсатор включается между электродами «Затвор» и «Исток» каждого транзистора. Предварительно необходимо правильно определить полярность компонента по маркировке на корпусе. Обычно отмечен отрицательный электрод, который паяем на «Исток».

Отрезком провода соединяются между собой «Исток» всех транзисторов, создавая шину подключения клеммы «минус» блока питания. Жесткие электроды транзисторов легко раздвинуть и придать устойчивую форму, чтобы избежать случайных коротких замыканий.


На светодиодном полотне обозначены точки включения «R», «G» и «B». Отрезками изолированного провода каждая из них подключается к «Сток» одного из транзисторов.

«Плюс» источника тока соединяется с клеммой «+» ленты, «минус» припаивается к шине «Исток» транзисторов.
Собранный из исправных деталей при полном соответствии монтажа принципиальной схеме контроллер начинает работать после включения без необходимости предварительной настройки или подбора параметров элементов. Частота переключения уменьшится при увеличении номинала емкости и наоборот.

Совет

Паять будет легче и быстрее, если выводы радиодеталей предварительно залудить. Работая с паяльником, нужно позаботиться о нормальном проветривании помещения, соблюдать осторожность, чтобы не получить тепловой ожог или поражение электричеством.

Смотрите подробное видео

САМОДЕЛЬНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ RGB КОНТРОЛЛЕР

   С появлением в продаже цветных RGB светодиодных лент, представляющих собой сборку из красных, синих и зелёных SMD светодиодов, стали изготавливать и устройства управления для этих лент — RGB контроллеры. Стоимость промышленных девайсов довольно высока, поэтому представляется интересным самому собрать такой RGB контроллер, тем более, что работы не так и много. 

   Забегая наперёд замечу, что радиаторы на тиристорные ключи не требуются. На самом контроллере написано, что рабочий ток нагрузки до 10 ампер. При испытании, за целый день работы схемы, нагрева не ощущается, так температура их не больше 30-ти градусов. Промышленный RGB контроллер обычно идёт с пультом дистанционного управления, но здесь мы не будем усложнять схему. Блок питания для двух светодиодных лент и контроллера, был стоваттный.

   Большую часть начинки берём готовую — от небольшой коробочки, управляющей китайской гирляндой. Хотя количество режимов переключения выходов в таком контроллере будет невелико, простота изготовления схемы оправдывает дело.

   По типовой схеме контроллера обычными гирляндами видно, что сеть 220В питает саму микросхему контроллера, а уже с выходов её сигналы подаются на тиристорные ключи. 

   В промышленной схеме RGB контроллера используют на выходе мощные тиристоры по нижеприведённой схеме. На их входа и подадим сигналы с микросхемы управления китайской гирляндой.

   Как видите собрать самодельный RGB контроллер для светодиодных лент вполне простая задача. При этом общая экономия от такого решения, особенно используя не специальный покупной импульсный блок питания, а стандартный компьютерный ATX, будет сотню долларов.

   Форум по контроллерам

   Обсудить статью САМОДЕЛЬНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ RGB КОНТРОЛЛЕР

Как сделать контроллер умного дома своими руками?

Повысить комфорт от использования бытовых приборов легко, если воспользоваться для этого современным оборудованием. Над улучшением процессов работают многие инженеры, которые связаны с автоматизацией современных зданий. Также проблема интересует интеграторов, обладающих большим опытом в этой сфере.

Сложным этапом выбора остается поиск контроллера, который будет отвечать заданному уровню производительности. Рынок предлагает большой выбор контроллеров, поэтому начинающим покупателям приходится оценивать предложенную продукцию тщательно. Статья поможет подобрать оборудование для умного дома, либо изготовить его своими руками.

Что собой представляет управляющий контроллер?

Данное устройство отвечает за работу каждого потребителя, а также руководит работой электроприборов, входящих в умный дом. Контроллер позволяет отправить сигнал владельцу о текущем состоянии разных модулей. Изделие программируется в соответствии с пожеланиями владельца, для выполнения заданных действий. Для большего удобства можно настроить определенный рабочий график. Устройство может действовать в автономном режиме, когда владельца нет в квартире. Для осуществления корректной работы используют:

• смартфоны;
• радиопередатчики;
• компьютерные сети.

покупка контроллеров происходит в соответствии с выбранной архитектурой центра управления.

Принцип работы устройства

Популярные системы для управления электроприборами обязательно должны иметь собственный контроллер. Именно он отвечает за выполнение сценариев в автоматическом режиме. Настройка выполняется путем активации различных механизмов, призванных облегчить жизнь человека. С помощью устройства удается контролировать выполнение задач, которые были предустановлены для умного дома, либо установлены самим владельцем. Поэтому важным пунктом остается наличие обратной связи. Контроллер отвечает за датчики, установленные в помещении, которые связаны с ним аппаратно. Пользователю остается выбрать подходящий режим работы.

Польза сведений, передаваемых устройством, зависит от потребностей владельца. Некоторым обывателям часть опций просто не нужна, но более продвинутые пользователи обязательно оценят обширный функционал. В процессе настройки оборудования важно также решить вопрос о том, насколько автоматизированным будет сценарий работы. Далеко не всегда есть необходимость уточнить текущее давление воды или напряжение.

Входы и выходы контроллера

Каждое устройство оснащается функциональными разъемами. Так вход выступает в качестве шлюза для подключения различных модулей, отвечающих за отправку информации На него. Выходы выступают разъемами, позволяющими передавать сигналы С контроллера, чтобы выбранный модуль изменил свои текущие показатели. Эти разъемы могут относиться к дискретным или аналоговым. Первые отличаются двумя возможными положениями:

• сигнал;
• нет сигнала.

В логическом эквиваленте это выглядит как 0 или 1. От объемных сенсоров поступает импульс на вход контроллера именно так, ведь движение либо есть, либо нет. После этого устройство генерирует обратный импульс в соответствии с заданным режимом работы.

Аналоговый тип входа позволяет различать не только текущий тип импульса, но и определяет значение. Поэтому такие разъемы используются для сенсоров влажности. Выход аналогового типа передает сигналы лампочкам, обеспечивая изменение освещенности в помещении.

Типы связи контроллеров

Контроллер позволяет построить оборудование для домашней автоматизации работы электроприборов. Для этого устройство принимает сигналы и транслирует импульсы на выбранные модули. Осуществить связь можно разными способами:

• Удаленно;
• Локально.

Также различие заключается в том, какой метод передачи используется – беспроводной или проводной. В первом случае локальная связь обеспечивается посредством:

• Радиопередатчика;
• Wi-Fi;

Настраивать текущее положение системы можно из любого помещения, а также находясь за пределами здания. В помещениях, где используются экранирующие элементы, дополнительно устанавливают радиоточки.

Удаленно поддерживать связь в беспроводном режиме удается при помощи подключения к интернету, а также посредством использования устройств расширения связи. Это позволяет гарантировать стабильный доступ к контроллеру. С этой целью применяются:

• GSM/GPRS;
• Мобильный интернет;

Даже в случае отсутствия подключения к глобальной сити, у пользователя сохраняется возможность отправить или получить сообщения на смартфон. Кроме последнего, для осуществления связи используют планшеты и ноутбуки.

Локальная связь проводного типа считается устаревшим способом, поэтому встречается редко. Такой вариант обладает превосходной надежностью. Для связи потребуется установленный кабель или проложенная ранее проводка. Такое подключение подходит для центральных и региональных элементов управления. Расширить функции удается путём включения коммутатора, создающего дополнительные ответвления.

Удаленная связь проводного типа сегодня остается дорогим методом, так как для установки потребуется проложить большой объем кабеля. Стоимость связи будет расти в зависимости от удаления блока управления от его контроллера. Метод используют государственные структуры, которые нуждаются в надежном управлении близлежащими территориями. В домашних условиях связь этого типа не используют.

Варианты конфигураций

Повышение производительности работы электроприборов и их автоматизации ведет к тому, что человек разрабатывает более совершенные механизмы, отвечающие за подобную функцию. Стремление связано с желанием уменьшить массу и размеры каждого устройства. Но функциональность контроллеров не должна от этого страдать. К устройствам управления современного типа устанавливают ряд требований:

• Высокая автоматизация;
• Самоконтроль за выполнением текущих задач;
• Простота управления и четкое следование сценарию.

Внедрение инновационного оборудования значительно упрощает многие процессы бытового уровня. Контроллеры принимают в этом непосредственное влияние. К ним можно подключить широкий диапазон модулей, среди которых:

• Климатическое оборудование;
• Регулировка освещения;
• Сигнализация и безопасность;
• Медиасистемы;
• Водоснабжение и отопление.

Для обеспечения управления домом потребуется распределенная или центральная система. Первую еще называют шинной. Такое оборудование отличается широким применением. Изначально устройство изготавливалось для использования в умном доме. Известные производители:

Среди преимуществ распределенного комплекта стоит отметить:

• Расширяемость. Пользователю достаточно приобрести различные модули, которые включаются в шину и настраиваются без лишних усилий, чтобы повысить функциональность умного дома;
• Рынок переполнен производителями и качественной продукцией, которая хорошо соотносится между собой;
• Оборудование обладает высоким качеством, поэтому и система будет надежной. В случае отключения одного из элементов, остальное оборудование продолжит свою эксплуатацию.

Альтернативой выступает центральная система. Она отвечает за управление с помощью центрального контроллера. Поэтому все модули должны быть подключены к единому центру управления. Каждый сенсор подключается к контроллеру, поэтому от них должны исходить соответствующие провода.

Достоинства такой конфигурации в следующем:

• Можно воспользоваться любыми выключателями и датчиками, что снижает стоимость умного дома;
• Наличие минимальных навыков программирования позволит владельцу системы лично настроить ее работу. Поэтому нет необходимости приобретать новое ПО;
• Для интеграции можно пользоваться различной техникой.

Создаем контроллер умного дома самостоятельно

Создание сети домашних электроприборов не требует особых умений и познаний. Поэтому пользуясь простой инструкцией можно будет подготовить рабочий контроллер, отвечающий за выполнение выбранного сценария. Рассмотрим создание на примере контроллера Z-5R.

Для работы потребуется использовать:

• Замок;
• Блок питания;
• Считыватели;
• Кнопка выхода.

Ток блока питания определяется от модели замка, которую планируется использовать. Так в случае с электромагнитными устройствами достаточно 1А, а для электромеханики не обойтись без блока на 3-4А. Уточнить уровень расхода энергии позволяет уточнить паспорт изделия, который должен идти в комплекте с любым качественным замком.

Для работы контроллера можно использовать нормальнооткрытые или нормальнозакрытые замки. Для соответствующего устройства потребуется и джампер, который крепится на плату контроллера.

В процессе работы применяются диоды 1N5400, 1N5408 или схожие представленным. Расположить диоды можно на контактах, но чем ближе к замку они находятся, тем более высоким будет уровень защиты.

Контроллер должен иметь и кнопку выхода. Умный дом vera предполагает использование любой кнопки с Normally Open контактом. Продолжительность открывания замка не ограничивается. При использовании устройств SOKOL-ZS и LC у пользователя также будет возможность ограничивать сроки открывания с помощью программирования.

Считыватели подключаются к контроллеру при помощи витой пары. В данном случае выбор следует останавливать на устройствах с Dallas Touch Memory, так как именно этот протокол будет использоваться в процессе работы контроллера.

Вспомогательные элементы

Установить контроллер на avr не сложно, если в распоряжении пользователя есть необходимые конструктивные элементы. Так для создания системы защиты умного дома потребуется дверной сенсор, работающий с различными замками:

• Электроригельными;
• Электромеханическими;
• Электрозащёлками.

С его помощью контроллер получает информацию о том, что дверь была открыта, что и снимает нагрузку с механизма.

Другим вспомогательным элементом выступает светодиод считывателя, который нужно подключить к ВНЕШ.СД и ЗЕМЛЯ. Данный тип контроллера не предусматривает наличие дополнительного резистора. Применение выносного зуммера позволяет дублировать звуковые сигналы контроллера. Использовать его нет необходимости, если хорошо слышен звук самого устройства.

Проходные схемы подключения

Пользоваться несколькими потребителями для одного контроллера выгодно в случае, когда задачей выступает проектирование освещения для лестницы или коридора. В такой ситуации можно будет воспользоваться единственным каналом, не задействуя прочие. Реализовать такое подключение можно при использовании импульсных или бытовых выключателей. Существует также возможность значительно упростить электрическую сеть в квартире. Стоит воспользоваться кнопочными выключателями импульсного типа. Эти элементы устанавливаются в определенном положении, и для монтажа потребуется использовать меньше проводов.

Использование современных промышленных контроллеров от arduino и других компаний позволяет обеспечить создание любой конфигурации. Этот замечательный набор для экспериментов сделает умный дом с контроллером простым в эксплуатации и не требовательным. Для его работы можно воспользоваться любым алгоритмом, что расширяет выбор сценариев работы.

При использовании готового контроллера удается получить универсальный умный дом. Не сложно подобрать подходящие модули, а также заменить датчики в процессе эксплуатации, либо сам контроллер более новой моделью. Даже программа в большинстве случаев переносится на новое устройство без доработки.

Самостоятельное изготовление контроллера позволит снизить расходы на создание умного дома. Такой вариант вызывает интерес у тех людей, которые обладают определенными навыками и знаниями в электротехнике. Полученный опыт позволит в дальнейшем провести ремонт в случае его необходимости.

Как сделать контроллер мотора на основе МОП-транзистора

Перевел SaorY для mozgochiny.ru

Приветствую, мозгоизобретатели! Сегодня собираем своими руками полезную вещь — контроллер мотора, который может пригодиться при создании множества самоделок, использующих двигатель под управлением микроконтроллера.

 

Данная поделка проста по конструкции, может быть использована в качестве электронного контроллера скорости (ESC), и имеет прямое и обратное управление. Спектр ее применения от робототехники, устройств дистанционного управления, портативного транспорта, до других разнообразных проектов, использующих моторы.

Поделка-контроллер состоит из минимума деталей и миниатюрна по размерам, что дает ей возможность легко помещаться в ваши мозгопроекты. Схема контроллера основана на схеме «управления большими нагрузками» из моих предыдущих проектов и содержит только один МОП-транзистор и диод. Это позволяет микроконтроллеру управлять скоростью мотора. А для возможности обратного управления я добавил DPDT реле, еще один МОП-транзистор и диодную пару для контроля смены полярности.

Думаю, что это мозгоруководство будет вам интересно!

 

 

Шаг 1: Инструменты и материалы

 

Как говорилось, эта поделка проста и использует минимум деталей:

• макетная плата — используйте любую вам доступную
• тонкий провод — я взял одиночный 24 калибра
• МОП-ранзистор — 2шт.- я использовал IRF510, но сгодится и любой эквивалентный, например, NTE2382
• DPDT реле 30В — на фото показана не та реле
• выпрямляющий диод — 2шт.
• штырьковые разъемы — лучше взять те, которые можно «отломать» на нужное количество штырьков.

А еще понадобятся некоторые инструменты:

• паяльник и припой
• клеевой пистолет
• изоляционные кусачки
• дремель или что-то подобное для обрезки макетной платы

 

 

Шаг 2: Компоновка деталей

 

На макетную плату помещаем все мозгодетали, причем таким образом, чтобы можно было легко их спаять согласно схеме при наименьших габаритах. От штырьковой полосы отделяем кусочек с 2-мя контактами и кусок с 4-мя контактами (если вы планируете припаять контакты двигателя непосредственно к плате, то 2-х штырьковый разъем не понадобится). На 2-х контактном отрезке укорачиваем штырьки с обоих сторон, а на 4-х контактном загибаем под углом 90 градусов штырьки одной стороны с помощью изоляционных кусачек, либо другого подходящего инструмента.

 

 

Шаг 3: Пайка

 

После того, как детали размещены на плате, проводим пайку согласно схеме представленной выше, и используем для этого любые удобные вам паяльник и припой. В качестве дорожек используйте кусочки провода, для близко стоящих контактов — не изолированные отрезки провода, а для далеко стоящих — изолированные перемычки, зачищенные с обоих концов. Омедненая макетная мозгоплата конечно лучше подойдет для наших целей, но обычная плата дешевле. Так же на этом этапе можно припаять провода мотора или как я, 2-х штырьковый разъем.

 

 

Шаг 4:Обрезка платы

 

Собранную поделку нужно вырезать из листа макетной платы, это позволит использовать ее в небольших устройствах, таких как контроллеры или роботы. Свою я обрезал по минимуму, но вы можете сделать это до необходимых вам размеров и использовать согласно вашим мозгозадумкам. Просто не повредите работоспособность контроллера-самоделки, не нарушайте контактов и дорожек. Используйте для обрезки дремель или небольшую пилку, для меня бормашинка была наиболее удобным вариантом, но вы действуйте по своему усмотрению. И в заключение этого этапа убедитесь в совместимости контактов поделки с другими платами или разъемами.

 

 

Шаг 5: Доработка

 

Осталось добавить несколько штрихов и «защитить» мозгоподелку. Изоляционными кусачками обрезаем торчащие концы проводков, при этом не повреждая целостность схемы. Можно использовать для этих целей и плоскогубцы, раскачивая в стороны проводки пока они не обломятся. Затем зигзагообразными покрываем плату горячим клеем, тем самым защищаем ее от возможного замыкания и повреждений, получится должно примерно как на фото.

 

 

Шаг 6: Контроллер готов, используем его!

 

Самоделка собрана, можно интегрировать ее в другие проекты, но перед этим не мешает разобраться с контактами. Если вы следовали моим мозгоинструкциям, то назначение контактов как на фото, если компоновка ваших деталей отличается, то смотрите схему и выявляйте вашу распиновку.

Подключение к микроконтроллеру:

• Подключаем мотор к контроллеру мотора через соответствующий разъем.
• Вставляем контроллер мотора в макетную плату.
• С помощью разноцветных проводов соединяем Vin поделки с Vin микроконтроллера, GND с GND микроконтроллера.
• Используя еще два провода соединяем контакты «speed» и «reverse» контроллера мотора с двумя контактами микроконтроллера по вашему усмотрению.
• Запрограммируйте микроконтроллер.

 

!!! Важные моменты:

• Не превышайте напряжение 30В на Vin.
• Не путайте контакты.
• Если вы используете напряжение выше 15В на Vin, то подключите Vin и GND непосредственно к источнику питания, и заземлите микроконтроллер, соединив его GND и GND источника питания.
• При работе с большими мощностями на МОП-транзистор установите радиатор.
• Применяйте только двухконтактые моторы постоянного тока.На этом все, благодарю за мозговнимание!

(A-z Source)

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

---

About SaorY

Контроллер для ЧПУ на atmega8 16au своими руками: пошагово

Контроллер для станка легко сможет собрать и домашний мастер. Задать нужные параметры не сложно, достаточно учесть несколько нюансов.

Советы по сборке контроллеров для ЧПУ станков

Без правильного выбора контроллера для станка не удастся собрать сам контроллер для ЧПУ на Atmega8 16au своими руками. Эти устройства делятся на две разновидности:

• Многоканальные. Сюда входят 3 и 4-осевые контроллеры для шаговых двигателей.
• Одноканальные.

Небольшие шаровые двигатели наиболее эффективно управляются многоканальными контроллерами. Стандартные типоразмеры в данном случае – 42, либо 57 миллиметров. Это отличный вариант для самостоятельной сборки ЧПУ станков, у которых рабочее поле имеет размер до 1 метра.

Если же самостоятельно собирается станок  на микроконтроллере с полем более чем в 1 метр – надо использовать двигатели, выпускающиеся в типоразмерах до 86 миллиметров. В данном случае рекомендуется организовывать управление мощными одноканальными драйверами, с током управления от 4,2 А и выше.

Контроллеры со специальными микросхемами-драйверами получили широкое распространение в случае необходимости организовать контроль работы станков с фрезерами настольного типа. Оптимальным вариантом будет микросхема, обозначаемая как TB6560 или A3977. У этого изделия внутри есть контроллер, способствующий формированию правильной синусоиды для режимов, поддерживающих разные полушаги. Токи обмотки могут быть установлены программным способом. При микроконтроллерах добиться результата просто.

Управление

Контроллером легко управлять, используя специализированное программное оборудование, установленное на ПК. Главное, чтобы у самого компьютера память была минимум 1 ГБ, а процессор – не менее 1 GHz.

Можно использовать ноутбуки, но стационарные компьютеры в этом плане дают лучшие результаты. И обходятся гораздо дешевле. Компьютер можно использовать для решения других задач, когда станки не требуют управления. Хорошо, если есть возможность оптимизировать систему перед началом работы.

Параллельный порт LPT – вот какая деталь помогает организовать подключение. Если контроллер имеет порт USB, то используется разъем соответствующей формы. При этом выпускается все больше и больше компьютеров, у которых параллельный порт отсутствует.

Изготовление самого простого варианта сканера

Одно из самых простых решений для самодельного создания ЧПУ станка – использование деталей от другого оборудования, снабженного шаровыми двигателями. Функцию отлично выполняют старые принтеры.

Берем следующие детали, извлеченные из прежних приборов:

1. Сама микросхема.
2. Шаговый двигатель.
3. Пара стальных прутков.

При создании корпуса контроллера надо взять и старую картонную коробку. Допустимо использовать коробки из фанеры или текстолита, исходный материал не имеет значения. Но картон проще всего обработать, используя обычные ножницы.

Список инструментов будет выглядеть следующим образом:

• Паяльник вместе, дополненный принадлежностями.
• Пистолет с клеем.
• Ножничный инструмент.
• Кусачки.

Наконец, изготовление контроллера потребует следующих дополнительных деталей:

1. Разъем с проводом, для организации удобного подключения.
2. Цилиндрическое гнездо. Такие конструкции отвечают за питание устройства.
3. Ходовыми винтами служат стержни, имеющие определенную резьбу.
4. Гайка с подходящими для ходового винта размерами.
5. Шурупы, шайбы, древесина в форме кусков.

Начинаем работу по созданию самодельного станка

Шаговый двигатель вместе с платой должны быть извлечены из старых устройств. У сканера достаточно снять стекло, а затем – вывернуть несколько болтов. Снимать потребуется и стальные стержни, используемые в дальнейшем, создавая тестовый портал.

Микросхема управления ULN2003 станет одним из главных элементов. Возможно отдельное приобретение деталей, если в сканере используются другие разновидности микросхем. В случае наличия нужного устройства на плате его аккуратно выпаиваем. Порядок действий при сборке контроллера для ЧПУ на Atmega8 16au своими руками выглядит следующим образом:

• Сначала разогреваем олово, используя паяльник.
• Удаление верхнего слоя потребует использования отсоса.
• Одним концом отвертку устанавливаем под микросхему.
• Жало паяльника должно касаться каждого вывода микросхемы. Если это условие соблюдается, на инструмент можно нажимать.

Далее микросхема припаивается на плату, тоже с максимальной аккуратностью. Для первых пробных шагов можно использовать макеты. Используем вариант с двумя шинами электропитания. Одна из них соединяется с положительным выводом, а другая – с отрицательным.

На следующем этапе идет соединение вывода у второго коннектора параллельного порта с выводом в самой микросхеме. Выводы у коннектора и микросхемы должны быть соединены соответствующим образом.

Нулевой вывод присоединяется к отрицательной шине.

Один из последних этапов – припайка шагового двигателя к устройству управления.

Хорошо, если есть возможность изучить документацию от производителя устройств. Если нет, то придется самостоятельно искать подходящее решение.

Провода рекомендуется припаивать так, чтобы потом их можно было легко соединить с зажимами-крокодилами. Клеммы с винтовыми соединениями – подходящие для решения задачи решения. Как и любые другие подобные детали.

Провода соединяются с выводами. Наконец, один из них соединяется с положительной шиной.

Шины и гнезда электропитания нужно соединить.

Термоклей из пистолета поможет закрепить детали, чтобы они не откалывались.

Используем Turbo CNC – программу для управления

ПО Turbo CNC точно будет работать с микроконтроллером, который использует микросхему ULN2003.

• Используем специализированный сайт, откуда можно скачать программное оборудование.
• Любой пользователь разберется в том, как провести установку.
• Именно данная программа лучше всего работает под MS-DOS. В режиме совместимости на Windows могут появляться некоторые ошибки.
• Но, с другой стороны, это позволит собрать компьютер с определенными характеристиками, совместимыми именно с данным программным обеспечением.

Рекомендации по настройкам

1. После первого запуска программы появится специальный экран.
2. Надо нажать пробел. Так пользователь оказывается в главном меню.
3. Нажимаем F1, а потом выбираем пункт Configure.
4. Далее надо нажать пункт «number of Axis». Используем клавишу Enter.
5. Остается только ввести количество соей, которые планируется использовать. В данном случае у нас один мотор, потому и нажимаем на цифру 1.
6. Для продолжения используем Enter. Нам снова понадобится клавиша F1, после ее применения в меню Configure выбираем Configure Axis. Затем – два раза нажимаем пробел.

Drive Type – вот какая вкладка нам нужна, до нее доходим многочисленными нажиманиями Tab. Стрелка вниз помогает дойти до пункта Type. Нам нужна ячейка, которая носит название Scale. Далее определяем, сколько шагов двигатель совершает только за время одного оборота. Для этого достаточно знать номер детали. Тогда легко будет понять, на сколько градусов он поворачивается всего за один шаг. Далее число градусов делится на один шаг. Так мы вычисляем количество шагов.

Остальные настройки можно оставить в первоначальном виде. Число, получившееся в ячейке Scale, просто копируется в такую же ячейку, но на другом компьютере. Значение 20 должно быть присвоено ячейке Acceleration. По умолчанию в этой области стоит значение 2000, но оно слишком большое для собираемой системы. Начальный уровень – 20, а максимальный – 175. Далее остается нажимать TAB, пока пользователь не доходит до пункта Last Phase. Здесь нужно поставить цифру 4. Далее жмем Tab, пока не дойдем до ряда из иксов, первого в списке. Первые четыре строчки должны содержать следующие позиции:

1000XXXXXXXX
0100XXXXXXXX
0010XXXXXXXX
0001XXXXXXXX

В остальных ячейках не нужно проводить никаких изменений. Просто выбираем ОК. Все, программа настроена для работы с компьютером, самими исполнительными устройствами.

Загрузка…

Для чайника — как скрутить/спаять простой контроллер для шагового электродвигателя и готового ПО. — Любительские системы ЧПУ

Почему не устраивают темы-«аналоги»? Да заумно ВСЕ как-то, не понятно и ДОРОГО. Да! ДОРОГО.

Ибо, на сегодняшний момент, L297+L298 стоят НЕМАЛО, а их нужно, минимум – ТРИ пары, это не считая остального. И позволить себе эксперименты с этими микрухами – чайнику ДОРОГО. Я уже несколько сжег. Попробуйте найти в Сети вразумительную картинку – эта деталь/микруха выглядит ТАК, припаять её нужно ПОТОМУ-ТО к ВОТ ЭТОЙ НОЖКЕ, вот этим концом … ???

 

Если действительно у Вас главная задача — первоначальное освоение программного управления ШД — забудьте пока не только про контроллеры, но и про любые специализированные микросхемы, в т.ч.

L297 и L298.

Первоначальная схема управления ШД может содержать несколько микросхем стандартной логики ( старых серий К155 или К561) и несколько мощных транзисторов — какие-нибудь КТ815…КТ817.

При таком подходе общая стоимость всех комплектующих, необходимых для управления ШД, который можно использовать в реальных устройствах, может быть равна 50..70 руб -в гривнах не знаю.

Если начать процесс с использованием «маленьких» ШД -от компьютерных дисководов -тогда ещё дешевле.

На этом этапе Вы получите опыт, его желательно получить максимально дешево -в смысле материальных затрат.

Оптозащиту порта желательно выполнить пока в виде самостоятельного устройства.

 

 

 

Итак, шаг № 1 —

1. Берем самый понятный и простой порт LPT, униполярный ШД, оптопары для защиты порта, дешевенькие транзисторы, стандартный блок питания от старого ПК и … — запускаем этот ШД на коленке и на скрутках/пайках.

 

1. Я бы не связывался пока с БП от компьютера, достаточно просто сделать линейный выпрямитель-стабилизатор.

 

2.Из комплектации Вы упоминаете только о транзисторах, можно конечно подключить их напрямую к LPT,

но желательно сразу сделать схему, управляемую только двумя сигналами: «Шаг» и «Направление».

 

3. Зачем делать на коленке и на скрутках. пайках? Сделайте простенькую печатную плату.

 

 

2. Конечно — при помощи программы, которая на управляющем компе. Программулю ПРИЛОЖУ. Освою форум и приложу. А может, предложите что-то простенькое вы?

Определитесь с языком, я писал на Delphi, есть множество простеньких программ.

 

3. Задачка – ОБЕСПЕЧИТЬ 100% ЗАЩИТУ ПОРТА и ЭЛЕМЕНТАРНУЮ РАБОТУ ШД – однофазный шаг, полушаг, двухфазный шаг.

 

Начните с простейшего -шаг.

 

4. Схема и ваши предложения должны выглядеть ТАК, как будто вы объясняете марсианину – конкретные фото или фото-рисунки (можно – от руки). Еще раз – тема сознана для чайников … для совсем чайников!

Нет плохих учеников (чайник – это не дебил), есть учителя НЕОЧЕНЬ.

 

А здесь Вы не правы — я слышу обычный призыв тех, кто не хочет разбираться сам: «Сделайте мне понятно!».

Но дело в том, что только в интернете есть абсолютна вся необходимая информация, в том числе и для «совсем начинающих».

И это тоже работа -разобраться, сложного то там ничего нет.

А вы пытаетесь переложить эту работу на других.

Плохих учеников действительно нет — есть ленивые ученики.