SUCHE: simpleste Standalone Schrittmotorsteuerung -eine(!) Drehzahl, leise// tmc2100?

[BloedmannseinGehilfe]

habe meine Liste fast fertig, aber momentan habe ich bissl Panik wegen der geringen Chipgröße des TMC2100 bekommen. Habe keinen SMD-Lötkolben.

1-Wenn ich den SilentStepStick nehme, muß ich trotzdem einen Multivibrator anschliessen?!
Macht das denn dann Sinn?

2-Gibts den MV nicht auch fertig?
bzw sowas:https://www.pollin.de/shop/dt/OTk4OT...ivibrator.html

3-dann ne brücke am SilentStepStick löten für die Richtung.
Und das wars dann?

4-Betrieben werden soll das Ganze an einem Stecker-Netzteil. Was genau für ein netzteil muß das sein?
Ich vermute mal 24V sind besser als 12V. Auf was muß ich noch achten?

5-Die 5V für den Multivibrator kann ich auch vom SilentStepStick entnehmen?


Es soll nur eine Drehzahl ohne Stillstand,
eine Richtung
und das höchstmögliche Microstepping verwendet werden.
Obwohl das Microstepping ja nicht alleine für die Geräuschentwicklung ursächlich sein soll. Nach meiner Erfahrung wurden meine Motoren umso leiser, je höher das Microstepping ist. Beim Steprocker waren 256 schon hammermäßig leise und vibrationsarm.
Motoren werde ich entweder gute Chinadinger oder vielleicht auch von Orientalmotors nehmen. ZB: http://www.orientalmotor.de/Products...pkp/?arid=8043
Der schafft 1,1Nm bei 1,2A
Will ja möglichst viel Power aus den max 1,2A rausholen (müssen)

Dankend
André
mit rauchendem Kopf

[021aet04]

Die Schrittmotor Treiber (z.b. Silentstepstick) sind nur Module mit den Treibern bzw wichtigen Bauteilen wie Enstörkondensatoren und einige konfigurationsmoglichkeiten. Ich würde auf solche Module zurückgreifen und nicht die ICs einzeln kaufen.

Zusätzlich brauchst du noch eine Takt Quelle, da sich der Motor nie drehen wird. Der Treiber kümmert sich nur um die Motor Ansteuerung, wie sich der Motor drehen soll ist von der Schaltung davor abhängig. Bei dir ist das der AMV (bei einem 3D Drucker wäre das z.b. Die ramps elektronik). Der AMV von Pollin ist nicht geeignet da bei diesem die Frequenz gleichbleibend ist und du den tastgrad änderst. Du brauchst eine veränderbare Frequenz.

Die Konfiguration des Treibers machst du mit den verschiedenen Eingängen. Hat z.b. Der DIR Eingang (richtungseingang » direction) 0V dreht der Motor in die eine Richtung, bei 5V in die andere.

Der Treiber benötigt die angegeben Spannungen, diese musst du erzeugen. Bei netzbetrieb wird es etwas leichter mit der Versorgung. Da muss man nicht so auf die energieeffizienz achten wie bei Akkubetrieb.

Ich würde ein Netzteil mit einer Spannung zwischen 15 und 24V nehmen. Die sind relativ günstig (Laptop Netzteile liegen in diesem Spannungs Bereich und Industrie ist 24V). Du musst dann noch die 5V erzeugen. Entweder mit einem eigenen Netzteil oder direkt aus der Versorgung der Motoren.

Ich mache dann einen Plan mit den benötigten teilen. Wichtig wäre noch zu wissen welcher Motor genau genommen wird (wichtig ist die schrittauflösung).

MfG Hannes

[BloedmannseinGehilfe]

Hi hannes,

erstmal supervielen Dank!!!!

Die Schrittauflösung des Motors: 1,8/0,9. Wobei 1,8 reichen. Ist wohl die Auflösung der gängitsen Motoren.

Wie genau ist "aus der Versorgung der Motoren" zu verstehen?
Wäre der wohl beste Weg für mich.

Wieviel Ampeere oder Watt muß das Netzteil haben?



Ich werde dann bei Watterot die Treiber bestellen.
Die Bauteile bei Reichelt oder Conrad.
Stiftsockel brauche ich sicherlich auch, oder?!

Nochmal Danke,
mir fällt ein Gebirge vom Herzen ;o)

André

[021aet04]

Die schrittauflösung ist entscheidend. Bei 0,9er Schritt muss die Frequenz doppelt so hoch sein wie bei 1,8er Schritt (bei gleichen Einstellungen).

Grundsätzlich benötigst du 2 Versorgungen. Einmal Leistungsteil für den Motor. Die Spannung sollte etwa 15-24V betragen. Dann benötigst du noch eine Versorgung für den steuerkreis. Diese versorgt die Schaltung um den AMV und die treiber elektronik. In deinem Fall sind 5V geeignet.

Jetzt gibt es 3 Varianten wie man die Spannungen erzeugt.
1) 2 Netzteile, eines für Leistungsteil und einmal steuerteil
2) 1 Netzteil für Leistungsteil, aus dieser Spannung erzeugst du die Spannung für den steuerteil. Im einfachsten Fall mit 7805 Spannungsregler.
3) ein Netzteil suchen das beide Ausgangsspannungen liefert.

Netzteil muss mindestens den Motor Strom verkraften bzw wenn du die Steuerung mit versorgst diese ebenfalls (benötigt aber nicht viel). Wenn der Motor 1,2A hat würde ich 1,5 bis 2A nehmen. Spannung wie gesagt ca. 15 bis 24V.

Buchsenleiste benötigst du ebenfalls, außer du willst die treiber einlöten. Ich würde aber generell alles stecken. Beim ne555 einen dip8 Sockel verwenden und beim treiber buchsenleisten.

MfG Hannes

[BloedmannseinGehilfe]

ich denke Variante 2 ist die beste.
Werde die Motoren mit 1,8 bei 5U/min ansteuern. Das reicht.


Und wo kommt dann der Spannungsregler genau zwischen?
Könntest du da zur Bauteilliste noch ne winzige Zeichnung machen?
Dann würde ich heute Abend den Silentstick und die Bau-Teile bestellen können.

Ok, werde dann ein 24V netzteil mit 2A nehmen.
Danke

[021aet04]

Hier ist der Plan.
Links ist die Einspeisung vom Netzteil. Diese sollte einmal direkt auf die Motortreiber gehen (auf kürzestem Weg). Deswegen habe ich auch eigene Leitungen zum Treiber gezeichnet.

Der Bereich von D1 bis C4 ist für die 5V Erzeugung zuständig. D1 muss nicht sein, könnte man auch weglassen. Wenn du diese weglässt direkt eine Verbindung von den 24V zu C1. Ich würde diese aber einbauen, damit es nicht passieren kann das die Spannung zusammenbricht (z.B. wenn der Motor angesteuert wird). D1 ist eine Diode vom Typ 1N400x, das x ist eine Zahl von 1 bis 7 und gibt nur die Spannung an. Du kannst nehmen was du leichter bekommst bzw günstiger ist. C1 und C4 sind Elkos (Aluminiumelektrolytkondensatoren), Wert ist nicht kritisch, jedoch sollte C1 größer oder gleich C4 sein. C2 und C3 sind 100nF Keramikkondensatoren. C1 bis C4 sollten auf kürzestem Wege mit dem Spannungsregler V1 verbunden sein (deswegen habe ich es so gezeichnet).

In der Mitte ist der AMV zu sehen. C5 und C7 sind ebenfalls 100nF Kerkos (Keramikkondensatoren), C5 sollte so nah als möglich an V2. R1, R2 und C8 bestimmen die Frequenz und somit Drehzahl. Mit R1 und C8 wird die Mindestdrehzahl festgelegt. Mit R2 kann man dann die Drehzahl zwischen Mindestdrehzahl und Maximaldrehzahl eingestellt werden. Die Werte müssen noch berechnet werden. Wird nur eine Drehzahl benötigt kann man R2 weglassen.

Der rechte Teil ist der eigentliche Motortreiber, C6 ist ein 100nF Kerko und sollte so nah als möglich an V3, C9 ist ein Elko und soll verhindern das die Spannung einbricht (optional, wenn verbaut so als möglich an V3). Mit X1 wird die Drehrichtung eingestellt, verbindet 1-2 dreht der Motor in die eine Richtung, bei 2-3 in die andere. Man kann entweder eine Stiftleiste mit Jumper einsetzen oder direkt mit einer Brücke (direkt auf Masse oder +5V legen).

PS: Die einzelnen GND müssen verbunden werden.

Edit: Habe jetzt die Werte berechnet. Die Formel lautet f=1/2x0,7xRxC => R ist der Gesamtwiderstand aus R1 und R2. Somit lautet die Formel f=1/2x0,7x(R1+R2)*C8
Die Frequenz "f" die du benötigst berechnest du aus den geforderten Impulsen für den Schrittmotor und den Umdrehungen.
Als Beispiel Motor mit 1,8° Schritt => 1 Umdrehung ist 200 Schritte
wenn 2 Umdrehungen pro Minute gefordert sind, sind das 2x200Schritte/Minute = 400 Schritte/min = 400Impulse/min
Frequenz ist immer pro Sekunde (1Hz = 1Impuls/sec) => somit ist die Frequenz f=400/60 = 6,6Hz
Nach der Umwandlung der Formel von oben lautet die Formel (auf R umgesetzt) R=1/2x0,7xfxC
Für C nimmt man einen beliebigen Wert. Ich habe 1µF genommen. Werte sind immer in den SI Einheiten (Ohm, Farad, Sekunden, Hertz).
R=1/2x0,7x6,6x1µF=1/1,4x6,6x1x10^-6=108225Ohm=110kOhm Gesamtwiderstand (Poti und Festwiderstand)
Das gleiche wird dann noch für die Maximalfrequenz berechnet. Den Widerstandswert den du dabei herausbekommst ist der Festwiderstand, die Differenz der Wert für das Poti.

Die Werte sind die berechneten Werte. Für R1 solltest du den nächst niedrigeren Wert nehmen und für R2 den nächst größeren Wert. Ansonsten ist der Bereich kleiner.
Die Werte für 1,8° Motor und Drehzahl von ca. 2 bis 10Upm: R1=21,45k R2=86,78k C8=1µ
Die Werte für 0,9° Motor und Drehzahl von ca. 2 bis 10Upm: R1=10,73k R2=42,98k C8=1µ
Für C8 ist es egal ob du einen Kerko oder Elko nimmst, du wirst aber vermutlich leichter einen Elko mit 1µ finden als Kerko.

Oben habe ich geschrieben das der Widerstand für R1 die Mindestdrehzahl festlegt, das ist falsch, es ist die Maximaldrehzahl.

Beim 7805 solltest du einen im TO220 Gehäuse nehmen. Sollte dieser noch zu warm werden kannst du noch immer einen Kühlkörper bzw. Kühlblech montieren.

MfG Hannes

[BloedmannseinGehilfe]

wow, vielen Dank für deine Mühen.

Damit müßte ich jetzt klarkommen
Ich werde Bericht erstatten, sobald ich das zum Laufen gebracht habe.

dankbar
Andre´

- - - Aktualisiert - - -

Die Diode mit der genannten Bezeichnung bekomme ich nur mit 1A. Reicht das?

[021aet04]

Die Diode ist nur für die Steuerung. Die 1A sind ausreichend weil das nichts mit dem Motorkreis zutun hat. Die 1N400x Reihe ist eine 1A Diode.

MfG Hannes

[BloedmannseinGehilfe]

Der motor dreht ein paar Millimeter und bleibt dann mit voller Haltekraft stehen.
Drehe ich an der Achse dreht er kurz ganz leicht, rastet dann aber wieder ein.
Er hält ca 2 sekunden, dann kann ich 2 sekunden drehen.


Auf dem Treiber sind die Bezeichnungen 1B, 1A,2A,2B zu finden.
entspricht das:
1B=B
1A=A
2A=A/
2B=B/


Die Pins CFG1-3 habe ich nicht belegt.

-
nachtrag: jetzt dreht der Motor ein paar Schritte hin und her.
Scheint also ein Fehler bei der ne555 verbindung zu sein.
muss ich nochmal checken.

[021aet04]

Was bedeutet er dreht hin und her? Normalerweise darf er sich nur in eine Richtung drehen, außer du änderst den Dir Eingang.

MfG Hannes