Schrittmotor mit 4bit- Up/Downzähler ansteuern

[Mark90]

Hi,
ok, danke für die lange Antwort.
Nach der Haltbarkeit der Programmierung habe ich gefragt, weil es relativ lange Perioden mit schlechten Wetter geben kann in der die Schaltung ohne Strom ist, aber wenn der Speicher 10< Jahre hält, ist das kein Problem .

Die Steuerelektronik plante ich über eine Steckverbindung mit dem Motor der am OAZ befestigt zu verbinden, d.h. nach der Fokussierung wird der Motor abgesteckt, der OAZ festgeschraubt und die Schaltung ausgeschaltet, fokussiert wird ein bis zwei Mal höchstens in der Nacht.

Gegen Schäden kann ich noch eine Rutschkupplung einbauen (Link).

Um nochmal zum Joystick zurückzukommen, man könnte doch eine kleine Schablone aus dünnem Blech anfertigen (Kreuzform), sodass man nur eine der beiden Achsen bewegen kann.

Ich persönlich favorisiere den Joystick als Bedienelement, auch wenn nur eine Achse in benutzung ist, aber wie du sagtest, das ist Geschmackssache.

Viele Grüße und nochmal danke,
Mark

[RedBaron]

Moin,

wie gesagt, ich habe keine Ahnung von Teleskopen. Warum macht man das so aufwendig, das mit dem An- und Abstecken? Warum überhaupt einen Motoratrieb? Ist da eine Handeinstellung nicht einfacher? Würde mich schon 'mal rein interessehalber... Hast du vielleicht eine Abb. wie so ein OAZ aussieht?

Schablone ist gut. Muss man beim Knopf für den Hebel am Joystick ein wenig aufpassen. Der bewegt sich auf einer Kugelschale, da muss genügend Spiel bleiben. Sollte aber kein Problem sein.

Noch einmal zum Einzelschritt (Joystick rechts/links): Auslenken => 1 Schritt. Für den nächsten Schritt erst wieder zurück zur Mitte. Oder: Auslenken => Schritte mit langem Abstand.

Zum kontinuierlichen Betrieb (Joystick auf/ab): Auslenkung => konstante Schrittrate? Oder Schrittrate proportional zur Auslenkung? Oder Schrittrate quadratisch zur Auslenkung? Wie viele Schritte pro Sec maximal?

Wenn o.g. Dinge klar sind, fasse ich alles noch einmal zusammen und mache "eine Zeichnung".

vg
Red Baron

[Mark90]

Hi,
ok, vielen Dank.
Das ganze sieht etwa so aus: Teleskop

Das Abstecken ist zur Reduktion des Kabelsalats (zwei Kameras die am OAZ befestigt sind und pro Kamera 2 bzw. 3 Kabel) und weil ich so wenig Gewicht am Teleskop haben will wie möglich (ok, zugegeben, die Schaltung mit Kästchen wiegt wirklich nicht viel).

Den Motor selbst lasse ich am OAZ befestigt, nur wird er von der Handsteuerbox ausgesteckt.
Bei den kommerziellen Motorfokussierern erfolgt die Verbindung zwischen Motor und Steuerbox auch über an- und absteckbare Kabel. Wäre auch beim Transport einfacher, sonst müsste man jedesmal den Motor umständlich abschrauben.
So schaut der OAZ aus den ich habe: Bild
Hier ist nochmal das Funktionsprinzip kurz erklärt: Wikipedia
Der Motor wird statt des Drehknopfes auf der linken Seite befestigt.
Mit dem Motorfokus kann man einfacher und exakter Fokussieren als mit der Hand, da man bei jeder Berührung mit dem Teleskop Schwingungen auslöst die sich auch auf das Bild auswirken, und wenn das eingestellte Objekt quer durchs das Blickfeld wackelt ist das fokussieren recht langwierig und schwer.

Beim Einzelschritt dachte ich pro Auslenkung ein Schritt, ein Schubser nach links, ein Schritt zurück, ein Schuber nach rechts, ein Schritt vor, allerdings mit einer genügend großen Deadzone.

Und bei der kontinuierlichen Bewegung die Geschwindigkeit proportional zur Auslenkung bis max. 40 Schritte pro Sekunde.

Wie sieht es mit den Bauteilen aus, ich bestelle die Tage noch ein paar andere Bauteile die ich noch brauche, soll ich dann die passenden µC und den Joystick mit bestellen und dir zuschicken?

Nochmal vielen Dank für alles,
Mark

[RedBaron]

Hallo Mark,

vielen Dank für die Erläuterung. Jetzt hab ich's einigermaßen verstanden.

Den µC habe ich hier. Da ist das hin- und hersenden zu aufwändig. Den Rest must du dir selbst besorgen. Bei den Joysticks gibt es verschiedene Ausführungen. Mit und ohne Schalter, verschiedene Ausführungen des Hebels. Achte auf verpolungssichere Stecker! Für den Motor und den Akku! Denk auch an einen Spannungsregler (7805), damit du aus den 12V die 5V für die Elektronik ableiten kannst.

Ein ATtiny45 kostet bei Conrad 2,23 EUR. Das würde ich dir auch berechnen (+Porto, Großbrief glaube ich). Übers Wochenende fasse ich noch einmal alles zusammen, was ich verstanden habe.

vg
Red Baron

[RedBaron]

Nachtrag1: Eine IC-Fassung (DIL bzw. DIP mit 8 Pins) wäre auch nicht schlecht. Dann kann man den Chip austauschen, wenn irgendetwas geändert werden soll.
Nachtrag2: Der Chip hat 6 I/O Leitungen. 4 werden benutzt (2x Joystick, CW/CCW, Clock). Da sind noch 2 frei. Man könnte zusätzlich LEDs zur Richtungs- oder Step-Anzeige anschließen. Oder zusätzlich einen Clock-Ausgang mit quadratischer oder exponentieller Kennlinie programmieren. Den könntest du dann alterniv als Clock-Signal nutzen. Oder man könnte auch einen Clock-Ausgang mit 60 Pulsen max. programmieren. Oder ... Such dir etwas aus.

[Richard]

Eine recht einfache Schritt Motorsteuerung, umschaltbar auf verschiedene Schrittarten. In ein eprom die Schrittfolgen in verschiedenen Bänken ablegen. Die Bänke (voll, Halbschritt u.s.w) mittels einfachen Umschalter wechseln und das eprom Zyklisch auslesen. Das klappt auch ohne Prozessor, Tacktgeber und Zähler reichen. So habe ich es zu Anfänger Bastelzeiten einmal gemacht.

Gruß Richard

[RedBaron]

... und du meinst, das wäre einfacher?

Beim Motor mit 6 Anschlüssen: Ich habe übrigens noch einmal über den Hinweis von Thorsten Ostermann nachgedacht. Insbesondere darüber, dass bei diesen Motoren sich die Spannungs- und Stromangabe auf den unipolaren Betrieb bezieht. Da dur nur 12V Betriebsspannung hast musst du den Motor unipolar betreiben. Beim bipolaren Betrieb müsstest du die 1,4-fache Spannung einsetzen. Bei einem 15-V-Motor wären das 21V. Davon bist du weit entfernt. Vielleicht kann Thorsten hierzu noch einmal ein Statement abgegen.

Für den unipolaren Betrieb -insbesondere, wenn der Strom nicht zu groß ist-, ist es nicht notwendig, eine aufwändige H-Brücke, wie den RN-Stepp297, zu betreiben. Das geht einfacher! Es reicht ein ULN2803. Den kann man wie folgt anschließen: Die Eingänge kann man dann direkt durch den µC ansteuern. Einen UNL2803 hätte ich noch da. Habe einmal 5 bestellt aber nur drei für meine Fräse gebraucht.

vg
Red Baron

[Ostermann]

Hallo!

Beim Motor mit 6 Anschlüssen: Ich habe übrigens noch einmal über den Hinweis von Thorsten Ostermann nachgedacht. Insbesondere darüber, dass bei diesen Motoren sich die Spannungs- und Stromangabe auf den unipolaren Betrieb bezieht. Da dur nur 12V Betriebsspannung hast musst du den Motor unipolar betreiben. Beim bipolaren Betrieb müsstest du die 1,4-fache Spannung einsetzen. Bei einem 15-V-Motor wären das 21V. Davon bist du weit entfernt. Vielleicht kann Thorsten hierzu noch einmal ein Statement abgegen.

Bei unipolaren Motoren beziehen sich die technischen Daten auch auf den unipolaren Betrieb. Wenn man so einen Motor bipolar betreibt, muss man den Strom entsprechend reduzieren. Die Motornennspannung erhöht sich dann prinzipiell. Das spielt aber nur dann unmittelbar eine Rolle, wenn man eine Endstufe ohne Stromregelung einsetzt. Indirekt reduziert das natürlich die Dynamik im oberen Drehzahlbereich. Ein Motor mit einer hohen Nennspannung (12V oder 24V) ist daher grundsätzlich keine gute Idee.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[Mark90]

Hi,
um nochmal auf den Schrittmotortreiber zurückzukommen, ich hab zwei andere gefunden:
http://www.aaroncake.net/Circuits/stepper.asp
und den hier:
http://www.watterott.com/index.php?p...duct&info=1083

Der letzte hat den Vorteil, dass er auch 5V Logikspannung liefert mit der man die Steuerung betreiben kann, allerdings ist er ausverkauft.

Hm, zu den übrigen Ausgängen, vielleicht an einem ein exponentielle Kennlinie und an die andere einfach eine LED die leuchtet wenn sich der Motor bewegt, sei es Einzelschritt oder kontinuierlicher Lauf.

Nochmal danke und viele Grüße,
Mark

[RedBaron]

Hallo Mark,

die beiden Controller haben in etwa die gleiche Funktion, wie der RN-Stepper. Beide brauchen einen externen Clock-Generator. Den von aaroncake musst du ohne Platine zusammenlöten, der andere ist nicht lieferbar ... Ich glaube, das sind beides keine wirklichen Alternativen.

Ich habe einmal zwei Schaltpläne gezeichnet. Der erste zur Ansteuerung eines Steppercontrollers, wie den RN-Stepper. Nach dem Motto so einfach wie möglich:

• Spannungsregler zur Erzeugung der 5V. Mit der kann man auch den Steppercontroller betreiben.
• Anschlus eines Joysticks.
• LED zur Betriebsanzeige.

Der zweite Plan brauch keine zusätzlichen Elemente. Er ist auch so einfach, dass man ihn problemlos auf einer Lochrasterplatine auflöten kann.

• Spannungsregler, so dass er mit 12V betrieben werden kann.
• Anschluss eines Joysticks.
• Zwei LEDs zur Betriebsanzeige.
• Treiber für den Schrittmotor (hier geht nur die unipolare Variante)
• JP1 dient zur Umschaltung zwischen proportionaler/exponentieller Kennlinie. Es sind noch Pins frei, man könnte weitere Optionen einbauen.

Du wirst bemerkt haben, dass ich hier einen anderen Chip benutzt habe. Der ist etwas leistungsfähiger, aber kaum teurer (ca. 3,10 EUR). Man könnte auch bei der ersten Variante einen anderen Chip nutzen. Dann könnte man weitere Bedien- oder Sichtelemente betreiben.

Zum Verhalten des Systems:
Joystick (hat übrigens +/-30°, ich habe noch einmal nachgeschaut):
Joystick nach recht, min. 2/3 Vollauslenkung -> Einzelstep CW, danach muss er mindestens auf 1/3 zurückgenommen werden, bevor ein weiterer Step möglich ist. Joystick nach links analog mit CCW. Links und rechts hängt davon ab, wie du das Teil anschließt. Wenn du die Seiten vertauschst, verstauschst du auch rechts/links und damit CW/CCW.
Joystick nach oben. Kleine Totzone, danach kontinuierlicher Anstieg der Steppfrequenz CW. Joystick nach unten: analog. Hier gilt bei Seitenvertauschung das gleiche.
Du kannst auch recht/links mit oben/unten tauschen, wenn das die Bedienung erleichtert.
Zur Totzone: die Stelle ich mir wie folgt vor. Der Kreis ist der "Aktionsradius" des Joystick. In den weißen Zonen passiert nichts. Grün Einzelstepp, rot kontinuierlich. Die Totzone ist asymetrisch, weil du für den Einzelstepp 2/3 bzw. 1/3 Auslenkung benötigst.

LED:
Bei jedem Stepp geht sie kurzeitig an. Helligkeit wird mit dem Widerstand geregelt. 220 Ohm ist sie recht hell (das kann in der Dunkelheit störend sein), 390 oder 470 Ohm sind dunkel, bei 560 oder 680 Ohm glimmt die LED nur noch. Aber das hängt sehr von der LED ab. Muss man ausprobieren. Bei zwei LEDs kann man verschiedene Farben für CW/CCW nehmen.
Du kannst bei beiden Varianten noch eine LED über einen Widerstand von Plus nach Minus anschließen, dann hast du eine Betriebsanzeige.

Ich kann die zweite Variante empfehlen. Ich habe sie selbst für meine Fräse im Einsatz. Details hierzu demnächst auf meiner Hompage. Erste Eindrücke: http://bienonline.magix.net/public/mf70-umbau.html

Viele Grüße
Red Baron