einfache Schrittmotorsteuerung

[topelektro]

Hallo,

für den Bau einer Nachführung für Fotografie möchte ich einen einfachen Schrittmotor einsetzen. Dieser soll über Akku laufen und die Geschwindigkeit mit Hilfe eines Potentiometers eingestellt werden. Ideal wäre noch die Änderung der Drehrichtung über einen Schiebeschalter.
Von Mikroprozessoren etc. habe ich leider nicht so viel Ahnung.

Mit welchen Komponenten kann ich dies realisieren? Wird es mit diesen gehen:
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=69&products_id=172

http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=208

Wo kann ich da einen Poti einbauen und ggf. den Schalter zur Drehrichtung?
Welche minimalen und maximalen Geschwindigkeiten (Umdrehungen) kann ich damit realisieren?

Danke!

[Besserwessi]

Das könnte mit den beiden genanten Teilen gehen. Dazu bräuchte man noch einen Variablen Takt, den man z.B. per Poti einstellt und ggf. noch abschalten kann - das könnte man z.B. per NE555 oder 74HC14 oder 4060 aufbauen.

Ohne Rampe zum langsam anfahren kommt man auf vielleicht 100 Schritte/s. Das wäre dann etwa 1/2 Umdrehung je Sekunde oder 30 Umdrehungen je Minute als Maximum. Wenn man langsam anfährt, kann man ggf. bis zu 10 mal schneller werden, je nach Belastung. Langsamer geht es praktisch beliebig weit - das hängt vom Taktgenerator ab. Mit dem 4060 kann man auch auf 1 Schritt alle 10 Stunden kommen oder etwa 4 Umdrehung im Jahr.

[topelektro]

Hallo,

danke für das Feeback. Kann man den NE555 oder die beiden anderen auf diese Platine "aufstecken" oder wie wird dies angeschlossen?
Wie kann man eine Rampe installieren?
Welche Frequenzen sind mit den anderen Taktgeneratoren möglich?

Das ganze soll mit Batterien laufen, was wird man hier wohl benötigen um ca. 6h Betrieb zu ermöglichen? Ziel ist so wenig, klein und leicht wie möglich.

Angesichts der Drehzahlen könnte ich mir fast die Übersetzung sparen bzw. nur damit der Motor nicht "zurückdreht".

Danke ich glaube hier im Forum komme ich weiter!

[Besserwessi]

Den Taktgeneratur müßte man seperat aufbauen, z.B. auf einem kleinen Stück Lochrasterplatine, oder notfalls auch frei schwebend. Da gehören ja auch nicht so viele Teile mit ran. Eine Rampe zum langsamen anfahren lässt sich nicht so leicht in Hardware realisieren - es würde aber notfalls auch gehen. In grenzen kann da der Benutzer mithelfen, indem man den Poti nicht zu schnell hochdreht, und immer erst langsam anfährt. Ein Problem könnte es werden, wenn der Poti kratzt - da könnte reichen damit der Motor ins stocken kommt. Mit den anderen Taktgeneratoren (ohne Teiler - das ist der Witz beim 4060) kommt man so etwa bis 1 Schritt je Sekunde runter, ggf. auch etwas weiter. Das wären etwa 0,3 U/Miniute.

Die Schrittmotoren brauchen relativ viel Strom, auch wenn die nur langsam laufen. Man muss vermutlich nicht den vollen Strom nehmen, aber so mit 100-200 mA je Motor würde ich schon rechnen. Die Treiberplatine wird auch nochmal etwas brauchen - so 20-50 mA geschätzt. Die Treiberplatine ist auch reichlich dimensioniert. 6 Stunden mal 300 mA wäre 1,8 Ah - das könnte ein Satz auf vielleicht 6 AA Zellen (bzw. 2 Zellen LiIon) schon noch schaffen.

Der gezeugte Motor ist auch nicht so ideal für den langsamen Batteriebetrieb - ein Motor für mehr Spannung wäre vermutlich besser, denn die Treiber-platine ist bei kleiner Spannung nicht besonders effektiv. Ein passendere, weniger Leistungsfähiger Treiber könnte sparsamer und kleiner sein.
Für die Dimensionierung sollte man bei der Last und Geschwindigkeit anfangen.

[Richard]

Aufsteken wird nicht gehen
Hallo,

danke für das Feeback. Kann man den NE555 oder die beiden anderen auf diese Platine "aufstecken" oder wie wird dies angeschlossen?
Wie kann man eine Rampe installieren?
Welche Frequenzen sind mit den anderen Taktgeneratoren möglich?

Das ganze soll mit Batterien laufen, was wird man hier wohl benötigen um ca. 6h Betrieb zu ermöglichen? Ziel ist so wenig, klein und leicht wie möglich.

Angesichts der Drehzahlen könnte ich mir fast die Übersetzung sparen bzw. nur damit der Motor nicht "zurückdreht".

Danke ich glaube hier im Forum komme ich weiter!

Aufstecken wird nicht gehen aber eine kleine Schaltung kann man schnell auf Loch oder Streifen Raster Platine löten, das sind nur wenige Bauteile. Die Platine kannst Du mit Heißkleber auf den Motortreiber kleben. :-) Mit dem NE 555 kann die Frequenz auch regelbar eingestellt werden.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_taktgenerator-mit-lmc555cn.htm

Gruß Richard

[topelektro]

Hallo,

wenn ihr mir andere Komponenten (möglichst günstig) vorschlagen könnt dann her damit.
Hier mal die Anforderungen

- Es soll ein Drehteller gedreht werden auf dem eine Kamera montiert ist. Gewicht Max. 1kg
- Ich werde eine Übersetzung einsetzen (einfach, wohl über Schneckengetriebe) von ca. 1:30 - da bin ich aber flexibel
- Die Drehzahl ist vor allem nach unten relevant. Umgerechnet über die 1:30 Übersetzung bräuchte ich am Motor eine Drehzahl von 2- 0,0225 U/min.

Drehzahlsteuerung über Poti ist sicher am einfachsten aber ungenau. Eine Möglichkeite mit einfachem Display und z.B. Taster wäre optimal.

In einer späteren Ausbaustufe würde ich ggf. noch folgende Funktion hinzufügen wollen:
- externer Impuls (Intervalometer für die Kamera) welcher Durchgeschleift werden muss
- dann wartet die Steuerung eine einzustellende Zeitspanne (z.B. 20sec)
- nach Ablauf der Zeit eine bestimmte Anzahl Schritte (entscheidend ist die Weiterbewegung um x°)
- und dann wieder von vorn.

Wenn man das jetzt schon berücksichtigen könnte wäre super - ansonsten gern auch erstmal eine einfache Ansteuerung und das dann in einem nächsten Projekt.

Danke!

[Richard]

Die schon vorgeschlagenen bauteile sind so OK. Nach unten ist die Drehzahl bis auf 0 einstellbar. Ein Takt = ein Schritt von (je nach Motor) etwa 1,8 Grad (ohne Getriebe) . Bei Deiner Übersetzung von 1:30 also 0,06 Grad. Wenn Du die Schritte vorgeben willst wird es etwas komplizierter, Du brauchst dann ja eine Eigabe (Tasten) und Ausgabe (Display) sowie einen Startknopf. Das bedeutet dann zumindest einen kleinen µC der dann auch den Takt und Rampensteuerung gleich mit "erschlägt". Die Dinger müssen dann aber programmiert werden, fertige wird es nicht geben. Dafür kann so ein µC natürlich auch gleich eine Zeitsteuerung sowie Kameraauslösung bereitstellen, da ist man recht flexibel. :-)

Gruß Richard

[topelektro]

Dann werde ich die "extended" Version erst in einem zweiten Schritt angehen.
Also, das erste Projekt nur Steuerung der Geschwindigkeit über Poti.

Könnte ich auch folgende Bauteile nehmen, sind einiges günstiger?
Platine:
http://www.pollin.de/shop/dt/Mjc5OTgxOTk-/Bausaetze_Module/Bausaetze/Schrittmotorplatine_Bausatz.html

beim Motor würde ich bei dem oben genannten bleiben wenn es keine anderen Vorschläge gibt.
Kann man als reines Ausgabemedium die Geschwindigkeit über ein LCD/LED-Display anzeigen lassen?
Kann ich z.B. mit einem Umschalter den Geschwindigkeitsregelbereich des Potis ändern, z.B. Stufe 1 langsam, Stufe 2 insgesamt 30x schneller z.B. indem man zusätzlich zum Poti den Strom noch über einen vorgeschalteten Widerstand leitet?

Noch bin ich im Büro und werde heute abend dann nochmal eine Teileliste und mein Verständnis der Anschlüsse darstellen.

Danke!

[Richard]

Dann werde ich die "extended" Version erst in einem zweiten Schritt angehen.
Also, das erste Projekt nur Steuerung der Geschwindigkeit über Poti.

Könnte ich auch folgende Bauteile nehmen, sind einiges günstiger?
Platine:
http://www.pollin.de/shop/dt/Mjc5OTgxOTk-/Bausaetze_Module/Bausaetze/Schrittmotorplatine_Bausatz.html



Wenn Du den Motor über einem PC oder Laptop steuern willst UND der Rechner noch einen LPT Anschluss besitzt, geht auch die Pollin Karte.

Auch brauchbar und einfach zu Steuern http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=65&products_id=237

Gruß Richard

[topelektro]

Per PC möchte ich nichts steuern.
Ich bräuchte noch einen Hinweis zum Aufbau des Taktgebers (4060 um sehr niedrige Frequenzen erreichen zu können). Einen Schaltplan oder am besten einen Bausatz..

Abhängig davon wie muss der Poti dimensioniert sein? Nicht so leicht da durchzusteigen..

[Richard]

Per PC möchte ich nichts steuern.
Ich bräuchte noch einen Hinweis zum Aufbau des Taktgebers (4060 um sehr niedrige Frequenzen erreichen zu können). Einen Schaltplan oder am besten einen Bausatz..

Abhängig davon wie muss der Poti dimensioniert sein? Nicht so leicht da durchzusteigen..

Der 4060 ist ein Teiler IC mit internen RC Ozzilator http://www.doctronics.co.uk/pdf_files/HEF4060B.pdf Mit dem Widerstand b.z.w. Widerstand + Poti und dem Kondensator wird die Frequenz eingestellt. Bei jedem Takt wird q1 bis qx weiter geschoben also Q1 = Takt Frequenz Qx = Taktfrequenz /n.

Beim NE555 Wird die Frequenz selber mittels Poti geregelt, hat also kein festes Teiler Verhältnis. http://www.kreatives-chaos.com/artikel/ne555-grundschaltungen

Die Dimensionierung von Poti UND Kondensator (gegenseitig abhängig) hängt dabei auch von der minimalen sowie maximalen Frequenz die erreicht werden soll ab wobei die Bandbreite auch nicht beliebig groß ist. Zur Not muss man Poti und/oder Kondensator mittels Schalter umschaltbar machen das sollte aber in den Datenblättern b.z.w. dem Link zum NE555 erklärt sein. Verdrahtungsmäßig sollte der NE555 einfacher sein obwohl der 4060 natürlich auch seine Berechtigung hat.

Gruß Richard

[topelektro]

Der Motor soll eine Drehzahl von 2- 0,0225 U/min erreichen (nach unten ist relevant).
Wenn dies mit dem scheinbar einfacheren NE555 funktioniert würde ich diesen nehmen. Der Aufbau scheint mir leichter.
Kann ich an diesen bzw. an die Motorsteuerung ggf. auch einen Controller anschließen um die Drehzahl oder Taktzahl anzuzeigen?
Wenn dies nur mit anderen möglich ist würde ich ggf. einen anderen nehmen.

[Richard]

Der Motor soll eine Drehzahl von 2- 0,0225 U/min erreichen (nach unten ist relevant).
Wenn dies mit dem scheinbar einfacheren NE555 funktioniert würde ich diesen nehmen. Der Aufbau scheint mir leichter.
Kann ich an diesen bzw. an die Motorsteuerung ggf. auch einen Controller anschließen um die Drehzahl oder Taktzahl anzuzeigen?
Wenn dies nur mit anderen möglich ist würde ich ggf. einen anderen nehmen.

Wenn Du einen Controller verwenden willst entfällt der NE555, Tackt, Drehzahl, Weg, Anzeige, Tasten zum Einstellen und,und,und macht alles so ein Controller ganz alleine und schwitzt nicht einmal dabei. :-) So ein Controller ist im Idealfall genau so groß (8 Beine) wie ein 555 nur mächtiger. die Verdratung ist ähnlich einfach ABER jemand muss dem sagen was er wann machen soll (Programmieren halt). So ganz ohne Erfahrung wird das ein "Steiniger Weg" ist aber durchaus machbar wie hier immer wieder auch sehr sehr junge Schüler beweisen. Aber die ersetzen Geld mit Zeit und bewundernswerter Hartnäckigkeit. Je älter man wird jeschneller verläuft die Zeit bis der Bagger auf Dich wartet. :-(

Ganz klar als Mensch der Programmieren und Löten kann ist eine Controller gesteuerte Version (mein Ding) weil vielseitiger. Die 555 Version kann dafür auch ein 8..10 Jahre alter Mensch (wenn er sich an die Pläne hält) realisieren, man hat einen schnellen ersten Erfolg auf dem man immer noch aufbauen kann. :-) Zum auch einfachen Programmieren gehört etwas Grundwissen und ääähmmm sequentielles denk Vermögen, kann jeder muss es sich aber aneignen und das braucht etwas Zeit. So ein Controller macht "anscheinend" alles mögliche gleichzeitig, jedenfalls für das Menschliche Zeitempfinden. Tatsächlich wird alles einzeln nacheinander ausgeführt und das darf man NIE vergessen und entsprechend bedenken. :-) Renngahrer und Moped Fahrer nennen das vorausschauend Fahren. :-)

Gruß Richard

[topelektro]

Du hast so recht. Zeit ist leider das größte Problem. Wenn ich 2h in der Woche dafür aufbringen kann freue ich mich..
Mit Controller habe ich mich in meiner Laienhaften Ausdrucksweise im Begriff geirrt. Ich wollte nur wissen, ob es irgendwie möglich ist die Drehzahl (oder die Taktfrequenz) auf ein Display zu bekommen. Dann weiß ich, ok bei x Hz habe ich y U/min. Steuern, über PC oder wie auch immer möchte ich nichts. Dafür kann ich nicht genügend Zeit aufbringen.

[Richard]

Du hast so recht. Zeit ist leider das größte Problem. Wenn ich 2h in der Woche dafür aufbringen kann freue ich mich..
Mit Controller habe ich mich in meiner Laienhaften Ausdrucksweise im Begriff geirrt. Ich wollte nur wissen, ob es irgendwie möglich ist die Drehzahl (oder die Taktfrequenz) auf ein Display zu bekommen. Dann weiß ich, ok bei x Hz habe ich y U/min. Steuern, über PC oder wie auch immer möchte ich nichts. Dafür kann ich nicht genügend Zeit aufbringen.

Man könnte die Frequenz auf einer 7 Segment Anzeige anzeigen lassen, dafür braucht man keinen Controller und solch eine Anzeige kann man fertig erwerben, muss also nicht wirklich viel Wissen einsetzen.

Gruß Richard

[topelektro]

Kannst du mir einen tipp oder einen link geben?
Geht das auch mit dem 555?
Kann ich mit dem 555 mit der Frequenz soweit runter gehen wie benötigt?

[Richard]

Kannst du mir einen tipp oder einen link geben?
Geht das auch mit dem 555?
Kann ich mit dem 555 mit der Frequenz soweit runter gehen wie benötigt?

Ich habe ja einige Links gepostet und Zählermodule bieten viele Firmen auch Conrad und andere an, ein bisschen selber suchen und lesen musst Du schon einplanen.

Gruß Richard

[Besserwessi]

Man kann mit dem NE555 genügend weit runter kommen. Für die 0,02 U/min braucht man etwa 4 Hz. Das ist noch keine wirkliches Problem - der Kondensator wird nur etwas groß (Größenordung 1 µF). Wegen des großen Bereichs bräuchte man eventuell eine Umschaltung in 2 Bereiche, viel mehr als ein Faktor 10 lässt sich nicht gut mit einem Poti regeln.

[topelektro]

Hallo,

also ich denke ich werde einfach mal ein paar Teile bestellen und "hoffen" zu einem Ergebnis zu kommen bzw. mich diesem experimentell annäheren.
Folgende Komponenten würde ich bestellen:

Schrittmotor: Schrittmotor 0,7A 1,8 Grad [Step52500] http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=172

Motoransteuerung: RN-Stepp297 Schrittmotoransteuerung http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=65&products_id=208

Taktgeber 555: http://www.luedeke-elektronic.de/products/Elektronik-Bausaetze/Blinker/LED-Wechselblinker-9V-12V-NE-555-Timer-IC-Tester-B1089.html (damit ich die Platine habe)

dann natürlich Kleinkram.. Wie bekomme ich denn die Frequenzanzeige angeschlossen? Also welche und wo wird die angeschlossen? Brauche ich dafür auch noch einen IC? Die Anzeige wird den Takt ja nicht von sich aus messen oder?

Danke!

[Richard]

Hallo,

also ich denke ich werde einfach mal ein paar Teile bestellen und "hoffen" zu einem Ergebnis zu kommen bzw. mich diesem experimentell annäheren.
Folgende Komponenten würde ich bestellen:

Schrittmotor: Schrittmotor 0,7A 1,8 Grad [Step52500] http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=172

Motoransteuerung: RN-Stepp297 Schrittmotoransteuerung http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=65&products_id=208

Taktgeber 555: http://www.luedeke-elektronic.de/products/Elektronik-Bausaetze/Blinker/LED-Wechselblinker-9V-12V-NE-555-Timer-IC-Tester-B1089.html (damit ich die Platine habe)

dann natürlich Kleinkram.. Wie bekomme ich denn die Frequenzanzeige angeschlossen? Also welche und wo wird die angeschlossen? Brauche ich dafür auch noch einen IC? Die Anzeige wird den Takt ja nicht von sich aus messen oder?

Danke!Wenn Du ein fertiges Frequenz Anzeige Modul z.B. für Gehäuse Einbau nimmst, hat das einen Takt Eingang den Du dem Takteingang von der Schrittmotor Steuerung parallel legen kannst. Hier findest Du so etwas http://www.lcd-module.de/produkte/funktion.html herunterscrollen zum
EA 2021-N: 6-stelliger Miniatur Zähler
Gruß Richard

[topelektro]

Liege ich richtig, dass die entscheidende Angabe der Schmitt-Trigger-Zähleingang ist?
Sieht auf jeden Fall gut aus.

Danke sehr.

[topelektro]

puh - 118€ für das Display - das ist zuviel.
Sowas mit ner Schaltung davor wäre sicher günstiger, aber ich habe keine Ahnung wie realisieren:
http://www.reichelt.de/Messinstrumente-LCD/LDP-335-LCD/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=36412;GROUPID=40 41;SID=12Tkfw9n8AAAIAAGTG8OQ142f9d41573adb904506b7 0966af7ac6

[021aet04]

Du kannst einen Frequenz/Spannungswandler (f/U-Wandler) verwenden. Ob es das fertig gibt (günstig) weiß ich aber nicht. Sonst könntest du einen µC verwenden der die Frequenz einliest und als PWM ausgibt. Das Signal kannst du dann noch mit einem Filter bearbeiten. Sonst gibt es fertige f/U Wandler ICs (http://www.schukat.com/schukat/schukat_cms_de.nsf/index/CMSDF15D356B046D53BC1256D550038A9E0?OpenDocument&wg=A4715&refDoc=CMSFA8629806B968127C125711E0050409A). Der µC hätte den Vorteil dass du das Signal einfach anpassen könntest.

MfG Hannes

[Richard]

puh - 118€ für das Display - das ist zuviel.


Conrad hatte eins für 253€ aber ich habe auch keine Große Lust für Dich das ganze I-Net nach günstigen Angeboten zu durchsuchen... ICH suche ja schließlich keine Anzeige. :-) Ich kann Dir nur dei Richtung zeigen und klar, ein Selbstbau ist weitaus günstiger (Wenn man das denn Kann). Wenn Du in der Lage bist einen Blinddarm zu entfernen wird die OP auch billiger...nur wer kann so etwas, ich sicher nicht....Aber das ist keine Schande eher im Gegenteil eine Notwendigkeit. Wenn jeder alles selber könnte hätten wir Arbeitslose ohne Ende!

Gruß Richard

[Besserwessi]

Es gibt auch billigere Zählermodule, Conrad hat z.B. eines:
http://www.conrad.de/ce/de/product/101765/
für gut 16 EUR. Das ist aber nicht besonders schnell - braucht also ggf. eine Vorteiler (z.B. den 4060 als Taktquelle).

Zum ablesen der Geschwindigkeit könnten Schalter für den Bereich und ein Poti mit Skala dienen. Wenn es sein muss auch ein 10 Gang Poti mit Digitalanzeige.

Wenn man das ganze per µC steuert, wäre eine Anzeige kein größere Schwierigkeit. Man könnte dann auch wählen ob man die Position oder Geschwindigkeit anzeigen will. Eine Einfache Basis wäre da z.B. der Atmel Butterfly, wenn man noch einen bekommt. Da hat man den µC, ein paar Tasten und eine Anzeige - muss also im wesentlichen nur noch programmieren.

[Richard]

Wenn man das ganze per µC steuert, wäre eine Anzeige kein größere Schwierigkeit. Man könnte dann auch wählen ob man die Position oder Geschwindigkeit anzeigen will. Eine Einfache Basis wäre da z.B. der Atmel Butterfly, wenn man noch einen bekommt. Da hat man den µC, ein paar Tasten und eine Anzeige - muss also im wesentlichen nur noch programmieren.

Genau DAS möchte der Ursprungs Poster aber vermeiden weil er eben keinerlei Erfahrung in µC Anwendung besitzt. Ich glaube auch das es Preiswertere Zähler Module gibt oder zum Ausschlachten bei z.B. Ebay finden kann......Ob es überhaupt so ganz ohne Erfahrung möglich ist aus zusammengekauften Modulen etwas zu bauen? Auch beim Zusammenschalten, passende Spannung/Strom Versorgung sollte wenigstens etwas Grundlagen Wissen vorhanden sein oder es brennt schnell etwas ab. :-(

Gruß Richard

[topelektro]

Vielen Dank für eure Beiträge. Eure Skepsis kann ich verstehen und sie ist sicher nicht ganz unberechtigt. Aber ich werde es versuchen auch wenn es lange dauert.. Am Besten ich beginne erst einmal mit der reinen Steuerung und mache mich dann an die Frequenzanzeige bzw. gleich an "ausbaustufe 2".

Könnte so etwas funktionieren?
http://cgi.ebay.de/Frequenzzahler-Hertz-Mesgerat-16V-0-9999-Hz-4-stellig-/130523073126?pt=Messger%C3%A4te&hash=item1e63c80a66

http://www.watterott.com/de/Frequenzzaehler-Bausatz-1Hz-2MHz


danke.

[Richard]

Vielen Dank für eure Beiträge. Eure Skepsis kann ich verstehen und sie ist sicher nicht ganz unberechtigt. Aber ich werde es versuchen auch wenn es lange dauert.. Am Besten ich beginne erst einmal mit der reinen Steuerung und mache mich dann an die Frequenzanzeige bzw. gleich an "ausbaustufe 2".

Könnte so etwas funktionieren?
http://cgi.ebay.de/Frequenzzahler-Hertz-Mesgerat-16V-0-9999-Hz-4-stellig-/130523073126?pt=Messgeräte&hash=item1e63c80a66 (http://cgi.ebay.de/Frequenzzahler-Hertz-Mesgerat-16V-0-9999-Hz-4-stellig-/130523073126?pt=Messger%C3%A4te&hash=item1e63c80a66)

http://www.watterott.com/de/Frequenzzaehler-Bausatz-1Hz-2MHz


danke.

Ja beide sollten brauchbar sein, Du Du eher niedrigere Frequenzen brauchst könnte auch der erste 0 bis 10 kHz reichen, mit einem einfachen Teiler IC schafft der dann wenn es sein muss auch mehr.

Gruß Richard