Controlador para 3 antenas de bucle magnético con interruptor final: 18 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Este proyecto es para aquellos aficionados al radioaficionado que no tienen comercial. Es fácil de construir con un soldador, una caja de plástico y un poco de conocimiento de arduino. El controlador está hecho con componentes económicos que puedes encontrar fácilmente en Internet (~ 20 €). El componente principal es un escudo cnc que se ajusta a un Arduino Uno. Ambos hicieron un controlador compacto, pequeño y barato.

Este controlador puede funcionar sin interruptores finales porque puede controlar manualmente la posición 0 y el límite superior.

Hay una versión OLED que Andrzej4380 me sugirió que hiciera. Puedes verla en la sección "Lo hice" de esta página. Está adaptado para usar una pantalla OLED de 128x32. Es totalmente compatible con él, por lo que las instrucciones son las mismas. La única diferencia es la pantalla.

Puede descargar el código aquí:

Características:

- Nueva revisión del software ver 3.0 2020-05-04 corrigió algún error.

- Añadida una nueva versión 3.0 capaz de etiquetar frecuencias a las memorias.

- La versión 3.1 corrigió algunos errores.

- Función de restablecimiento de fábrica.

- Algunas mejoras en el código - temporizador para cada función

- Capaz de hasta 3 antenas diferentes.

- Interruptor de final de carrera capaz con final de carrera.

- Función de cero automático

- Alcance de 64000 pasos para mover cada antena.

- Capacidad de micropasos 1/2 1/4 1/8 1/16 o incluso más dependiendo del control paso a paso pololu.

- 3 bancos de memoria con 14 memorias programables para antena (42 memorias).

- Límite superior programable para cada antena.

- compensación de holgura de 0 a 200

- control de velocidad de 2 (pausa de 2 milisegundos entre paso) a 40 (pausa de 40 milisegundos entre paso)

- Compensación de micropasos

- Fuente de alimentación 12V

Suministros

Encoder óptico incremental

Escudo CNC v3 con arduino UNO

LCD LCD-1602 + I2C IIC 5V para arduino

5 pulsadores

Interruptor de final de carrera

Se agregaron archivos STL para impresión 3d al final de este artículo.

-la plataforma para adaptar el arduino UNO a cualquier caso que tengas

-el nkob por el codificador rotatorio.

Los enlaces que he hecho son solo ejemplos. No hace falta decir que puedes comprar donde quieras.

Paso 1: Vista general

En esta foto se puede ver el escudo del CNC sobre el arduino uno, el codificador rotatorio óptico, la pantalla I2C 16x2 y los cinco pulsadores en la parte inferior. Finalmente tenemos los dos interruptores finales.

Paso 2: CNC SHIELD Y ARDUINO UNO

La placa arduino está casi libre de cables. Los únicos que necesitará son los de la fuente de alimentación. Es necesario soldar algunos cables en la placa arduino y conectarlos al blindaje cnc. El blindaje viene con 4 pololus a4988 o similar. El pololu tiene un potenciómetro para que pueda limitar el par máximo del motor paso a paso. Mi consejo es limitar el par al mínimo necesario para mover el condensador. De esta manera evita dañar el condensador.

ESCUDO CNC CON ARDUINO UNO

CONFIGURACIÓN DE MICRO STEPPING

Paso 3: CODIFICADOR ÓPTICO

El codificador rotatorio óptico es de 100 pulsos. En la foto puede ver cómo los cables amarillo (A) y verde (B) están soldados a los pines 10 y 9. En caso de que una rotación en el sentido de las agujas del reloj haga un recuento descendente, puede intercambiar los cables.

Codificador incremental

Conecte los cables en este orden:

Negro - GND

rojo - 5V +

verde - pin digital 9

amarillo - pin digital 10

Paso 4: PANTALLA 16X2 Y BOTONES PULSADORES

Los cinco pulsadores están soldados al escudo cnc en este orden:

-ARRIBA- 17 (A3) -ABAJO

-11 (digital 11)

-MEM ARRIBA -15 (A1)

-MEM ABAJO - 16 (A2)

-MENÚ - 14 (A0)

La pantalla I2C 16x2 se une a este orden:

PANTALLA SDA - pin sda (A4)

PANTALLA SCL - clavija scl (A5)

PANTALLA GND - GND

PANTALLA VCC - 5V +

Paso 5: CABLEADO AL MOTOR

He usado un cable ethernet para conectar el motor de la antena y el control.

Paso 6: ESQUEMA

Para una comprensión más profunda del escudo cnc, visite esta página web:

Escudo Arduino CNC V3. XX

Paso 7: INTERRUPTORES DE PARADA FINAL

He usado dos interruptores de repuesto que tengo.

En la foto los cables son:

Azul-tierra (14)

Verde- (13) Interruptor arriba

Amarillo- (12) Interruptor bajo

Paso 8: MICRO PASO

El escudo cnc tiene tres puentes en cada pololu que permite usar micropasos. En micropasos, puede dividir cada paso en un factor de 2-4-8-16 o 32.

Puede encontrar la configuración en esta página:

CONFIGURACIÓN DE MICRO STEPPING

Paso 9: CÓDIGO Y MANUAL DE INSTRUCCIONES

Código en github (haga clic en clonar o descargar y descargar zip)

Para arduino ide necesitas tener las bibliotecas:

LiquidCrystal_I2C.h

A veces, la pantalla lcd viene con el chip 8574at y la pantalla no funciona. La dirección es 0x03f en lugar de 0x27. En ese caso, debe cambiar la dirección del chip en esta línea:

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 16, 2); // establece la dirección LCD en 0x27

Para este:

LiquidCrystal_I2C lcd (0x03f, 16, 2); // en el chip I2C 8574at configure la dirección LCD en 0x03f

EEPROM.h incluido en el ide de Arduino

He hecho una versión del software con solo una antena a pedido de Lev OK2PLL. Está haciendo un pequeño controlador de bucle con un arduino nano y un pololu para operación portátil. El código está aquí:

Controlador de bucle para 1 antena con tope

Otra versión con antena con controlador tb6600 a pedido de TA1MC:

Controlador de lazo con TB6600

Paso 10: limitación de par

El escudo viene con 4 pololu a4988 o similar. El pololu tiene un potenciómetro para que pueda limitar el par máximo del motor paso a paso. Mi consejo es limitar el par al mínimo necesario para mover el condensador. De esta manera evita dañar el condensador.

Finalmente, pololus podría dañarse si no tiene ningún motor conectado. Instale solo el mismo número de pololos que de motores.

Para no quemar el pololu, preste atención al pin etiquetado "EN". Debe caber en el orificio etiquetado en en el escudo cnc.

Paso 11: EXPLICACIÓN DEL VIDEO

Paso 12: COMPENSACIÓN DE RETROCESO

Paso 13: COSAS DESCARGABLES

Este control está diseñado para gestionar 3 antenas de bucles diferentes. Puede gestionar cada antena sin interferir en el resto. La fuente de alimentación es de 12v. Este no es un diseño comercial, está hecho para un aficionado al jamón solo para el disfrute del resto de la comunidad.

El controlador puede gestionar 3 antenas de bucle diferentes de forma independiente.

Tiene 64000 pasos para cada antena.

Posibilidad de interruptor de final de carrera.

14 memorias para antena.

Puede definir límite ascendente y límite descendente.

!!!! ¡¡¡MUY IMPORTANTE!!!

El controlador tiene 3 bancos de memoria (1 banco de memoria para antena). Si desea borrar un banco de memoria, presione los botones ARRIBA y ABAJO simultáneamente.

En caso de que necesite borrar todos los datos, presione los botones ABAJO y MENÚ simultáneamente.

El controlador tiene cinco botones:

MENU: este botón selecciona entre las funciones MEM / ANT / SAVE / ADJUST / BACKLASH / SPEED / DISABLE POLOLU Y MICROSTEP.

ARRIBA / ABAJO: se utiliza para las siguientes funciones:

-Aumentar y disminuir manualmente el motor paso a paso (funciones normales y de ajuste).

-Guardar memoria en la función de guardar memoria

-Ejecutar la función de auto cero

-Modificar la reacción / velocidad / micro paso y deshabilitar las funciones de pololu.

MEM UP / MEM DOWN: se utiliza para seleccionar las memorias y cambiar las antenas.

Todas las funciones vuelven a la función MEM después de 3 u 8 segundos.

Funciones:

--MEM-

En esta posición puede seleccionar la memoria deseada. Si no tiene ningún número almacenado, NO DATOS se mostrará en la pantalla. Recuerde que MEM14 es el límite superior. Necesita almacenar en esta posición el paso máximo que desea mover su capacitor. Para seleccionar una memoria, presione MEM UP / MEM DOWN.

--HORMIGA-

En esta posición puede seleccionar la antena entre 1 y 3. Para elegir una antena, presione MEM UP / MEM DOWN.

--AHORRAR-

Una vez que se muestra GUARDAR en la esquina izquierda, debe seleccionar el número deseado de memoria (entre 1 y 14) y presionar los botones ARRIBA o ABAJO para guardar.

Tras esto aparecerá una nueva pantalla en la que podrás guardar la frecuencia. Introduce la frecuencia de esta manera:

-Botones ARRIBA Y ABAJO para seleccionar MHZ (1000 KHz) Hasta 59 MHZ

- Botones MEMP y MEMDOWN para seleccionar KHZx100 hasta 59 MHZ

-Encoder rotativo para seleccionar KHZ.

-Pulse el botón MENU para guardar la frecuencia o espere 4 segundos.

Recuerde que esto es solo una etiqueta, no una frecuencia real.

Recuerda que en la posición 14 debes salvar el límite superior.

--AJUSTAR-

La función ADJUST permite mover el motor paso a paso sin aumentar ni disminuir ningún número en la pantalla. Es útil cuando necesitamos encontrar la posición 0 manualmente. A veces es necesario para calibrar las memorias almacenadas. Una vez ajustado uno de ellos, el resto también se calibran.

--REACCIÓN-

Compensación de holgura de 0 a 200. En esta posición se selecciona el valor que considera efectivo en su sistema. Para no complicar el software, he decidido compensar solo al disminuir. Entonces, si desea ser lo más preciso posible, antes de almacenar una posición:

Ej-paso 1750

1) aumentar un poco más el valor --- 1765

2) disminuya el valor a la posición deseada --1750

3) guárdalo --1750 ahorra

Recuerde hacer esto si quiere ser preciso en las posiciones grabadas.

En caso de que no necesite una compensación por reacción, ponga el valor en 0.

--VELOCIDAD-

Esta función establece la velocidad máxima en movimiento automático (memorias y autocero). 3 es la velocidad máxima (pausa de 3 milisegundos en cada paso) 20 es la velocidad mínima (pausa de 20 milisegundos en cada paso). Debe ajustar la velocidad para no romper su condensador. Podría haber usado 1 milisegundo, pero la velocidad era peligrosa para casi todos los sistemas.

--DIS POLOLU-

Pololu es el conductor que se encarga de mover el motor paso a paso. Durante su trabajo, pololu introduce mucho ruido de rf en la antena. Algunas personas han diseñado su sistema para no verse afectados por este ruido. En caso de que no pueda lidiar con el ruido, puede desactivar el pololu después de cada movimiento. Esto sucede automáticamente si elige "Y". En caso de que elegimos "N", el pololu nunca se desactiva. No desactive el pololu, es más preciso pero más ruidoso.

--AUTOZERO-

Esta función mueve el motor paso a paso hacia abajo hasta que encuentra el interruptor de fin de carrera. Después de esto, se mueve hacia arriba hasta que el tope final abre su circuito. Dos segundos después, el contador se pone a 0. Es importante no seleccionar esta función antes de estar seguro de que el sistema es completamente funcional.

--MICROSTEP-

En el escudo cnc encontrará tres puentes que puede configurar para modificar el Microstep.

blog.protoneer.co.nz/arduino-cnc-shield-v3…

El menú Microstep usa una compensación para ser más preciso cuando usamos micropasos en el pololu. Sin compensación o sin micropasos, puede usar 0 compensación.

He añadido un folleto de la vieja caja negra que he utilizado como cerramiento. Es útil para las dimensiones. Como puedes imaginar, puedes usar la caja que quieras.

Paso 14: ESTUCHE IMPRESO EN 3D

He realizado una carcasa impresa en 3d para instalar correctamente todos los componentes.

Necesita comprar algunas piezas adicionales que encajen correctamente en el estuche:

Tornillos m3 x 8mm (cabeza plana avellanada) para pies y arduino

3 unidades enchufe rj45

DC Jack

Paso 15: MONTAJE

Fija el arduino en la base.

Instale las tomas rj45 y conéctelas al conector dupont como en la imagen nº 3

Probablemente necesite un poco de pegamento para fijar el rj 45 al panel trasero.

Hay algunos agujeros para pasar los cables en caso de que no tenga los enchufes rj45.

Los pies bloquean el estuche.

Puede agregar algunos pies de silicona para agregar algo de agarre.

Gota de silicona de 8 mm de diámetro

Paso 16: STL PARA ESTUCHE IMPRESO EN 3D

Paso 17: PROTEGER LA ENTRADA ENDSTOP DE RF

El tope final se coloca al lado del condensador por lo que tiene que soportar un campo intenso. Este campo puede causar un mal funcionamiento en el arduino uno. Mi consejo es poner entre un relé de 12V (no importa el tipo). En mi caso tengo un RT314012 12VDC (https://es.aliexpress.com/item/32871878118.html?sp…).

Antes de instalar el relé, el sistema funcionaba de forma errática al transmitir. Ahora funciona bien.

En la foto se puede ver solo un relé porque he instalado solo tope final de límite descendente.

Paso 18: CONSEJOS PARA MARIPOSA Y CONDENSADORES DE AIRE

Hasta ahora he usado un motor nema 17 porque tengo una caja de cambios 116/12 para accionar mi condensador. En caso de que tenga un condensador de mariposa o un condensador de aire, no puede conducirlo directamente. Esto se debe a que solo tendría 100 pasos para sintonizar su antena.

Mi consejo es usar un motor paso a paso 12v 28BYJ modificado. Este motor es el más barato del mercado. Tiene una caja de cambios de 2000 pasos por revolución. Es suficiente sintonizar su condensador con precisión.

28BYJ-48 Mod bipolar

Un ejemplo de Lev Kohút:

Sintonizador con 12v 28byj