Drehgeber oder: Bau eines digitalen Servos mit einem Arduino und Lichtschranken.
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- Опубліковано 25 сер 2024
- Inhaltsverzeichnis:
00:05 Einleitung
00:23 Gabellichtschranke
03:40 Sensorscheibe
05:32 Drehrichtung
08:05 Auflösung
09:33 Motorsteuerung
10:56 Schrittmotor
13:58 Proportionalregler
15:48 Pulse pro Sekunde
17:40 Motorparameter
18:45 Winkelauflösung / kleines Servo
20:30 Ozillogramm Drehgeber
23:29 Druckermotor
24:52 Lineare Antriebe
25:49 Digitales Servo mit Scheibenwischermotor
Das Kapitel auf der Projektseite:
www.HomoFaciens...
Ohne deinen Channel würde keine meiner Maschinen funktionieren. Soviel gelernt über viele Jahre. Danke dafür :)
Freut mich das zu hören. Ich mach mir all die Arbeit, um Wissen zu vermitteln. Du bist der Beweis, dass das offensichtlich funktioniert ;-)
Danke für diese ausführliche Arbeit und umfangreiche Dokumentation
Sehr gut gemachtes Video. Einfach und trotzdem fundiert erklärt. Weiter so!
+Andreas Spiess Danke für das Kompliment und weiter mach ich auf jeden Fall.
Gude!
Ich habe jetzt schon einige von deinen Videos gesehen. Und ich muss sagen, wenn meine Profs damals im Studium die Sachverhalte genauso gut und anschaulich erklärt hätten wie du es machst, dann wäre mir das alles einfacher gefallen :)
Endlich hab ich mal kapiert, wie man ein Drehgeber bauen kann und wie man da die Drehrichtung feststellen kann. Und hat man es kapiert, ist es eigentlich ganz einfach....
Also vielen Dank dafür :)
+glossmathias Bitte gerne!
👍 Sehr schön dein Kanal, ich habe mir ganz schnell mal deine Video Uploads angesehen, sehr gut, vielleich finde ich darunter die Lösung für mein Problem. 😉 Ich habe dir dafür ein Abo dagelassen und freue mich auf deine nächsten Projekte!
Liebe Grüße aus Österreich!
깊이 있는 회전 센서 교육 감사합니다.
Einfach genial!
gefällt mir einfach....... der "tonfall" ist zwar nicht super unterhaltsam, ABER... es ist echt, und korrekt, und autentisch.... UND vorallem Einleuchtend erklährt......
Dazu noch die schöne "Bastlerart" (dosenbleche und sonstiges) das ist ne schöne Mischung ;-)
+Tschosef ...hab meine Videos ja auch nicht unter der Rubrik "Spaß und Unterhaltung", sondern unter Wissenschaft, Technik und Bildung veröffentlicht ;)
Vielen lieben Dank für das Video
+LetsPatrick Bitte gerne!
Bin echt begeistert von deinen Videos, kenne das alles leider nur aus der Theorie von Elektrotechnik, Systemdynamik, Regelungstechnik etc in der Uni, aber hier seh ich vieles endlich mal in Aktion und bekomm richtig Lust zum selber "basteln" :D Mal schauen, fürs nächste Jahr hab ich mir vorgenommen eine CNC Fräse zu bauen mit der ich bis zu 8mm starke Aluplatten fräsen kann. Bin momentan aber noch relativ unwissend in Bezug auf die ganze Sache mit dem Adruino und den Software technischen Sachen.
+Mr Schräglage Danke! Da hilft nur: Schlauer machen! Ich habe vor in nicht allzu ferner Zukunft die Softwareseite des "Physical Computing" genauer zu erklären. Eigenbau benötigt immer auch Eigensoftware, um das Optimum zu erzielen.
+HomoFaciens Hört sich spannend an, vielleicht helfen mir da meine C Kenntnisse etwas weiter :) Freu mich auf die Videos zur Software, frohe Weihnachten dir
+Mr Schräglage Für Arduino-Programmierung ist C extrem hilfreich und wer eine textbasierte Computersprache beherrscht, dem fällt es relaliv leicht, weitere Programmiersprachen zu erlernen.
Gleichfalls ein frohes Fest!
Geniales Video.
+plavix221 Danke!
Ich möchte es mal mathematisch ausdrücken: von knapp 9000 Klicks 225 Bewertungen = Scheißegal %! Aber 225 positive : 0 negative = unendlich positive Zufriedenheit! Herzlichen Glückwunsch :-)
+fiese friesin Danke!
servus, eine kleine Frage am Rande, wie hast du am Schluss die Blech-Scheibe am Rotor befestigt?
+Martin Brandstätter Den "Gnubbel" am hinteren Ende des Gehäuses abgesägt, damit die Welle ein klein wenig herausschaut und daran habe ich die Scheibe mit Epoxidharz geklebt.
Was ist das für eine Lampe die du verwendest? Und kann man sie außerdem der Fassung betreiben? Wenn ja wie?
Hallo HomoFaciens,
ich wollte dir erstmal sagen: ich liebe deine Videos!
Jetzt mal eine Frage:
Ich sehe bei deinen Projekten immer diese recht grob gefertigten Blechdrehscheiben. Ich habe verstanden: je mehr Zähne diese Scheibe hat, um so genauer kann die Drehung des Motors bestimmt werden.
1.Frage: Da du, um die Drehrichtung festzustellen, zwei Gabellichtschranken benutzt: gibt es eigentlich auch Gabellichtschranken, die bereits zwei Sensoren für das IR-Licht enthalten? Denn wenn die Sensoren dichter nebeneinander liegen, sollte doch auch die Auflösung erhöht werden können. Bei einem solchen Bauelement bräuchte mann vielleicht auch nur eine IR-Lichtquelle, was natürlich auch Strom spart - interessant für Roboter - oder?
2. Frage: schätzt du den Auflösungs-Gewinn, den man hat wenn die Drehscheibe sehr viele Zähne hat, als wichtigen Fortschritt ein, oder ist es eigentlich kaum merklich genauer, wenn sich eine Welle in 10 Grad-Schritten dreht als in 45 Grad-Schritten? Wann fängt lohnt der Aufwand deiner Meinung nach nicht mehr, noch genauer zu werden?
3. Frage: wie ich glaube, kann man die Genauigkeit erhöhen, je dichter die beiden Gabellichtschranken zusammenstehen. Da du in diesem Film ein solches Bauelemet in der mitte durchgeschnitten hast: Hast du schon probiert die Gabellichtschranken übereinander zu setzen und den Abstand der beiden zu verringern?
Praktisch sollte durch eine genaue Bearbeitung der Drehscheibe + Gabellichtschranken diagonal zueinander und nur minimal versetzt, die Genauigkeit maximiert werden können: also Gabellichtschranken nicht nebeneinander, sondern eine Lichschranke auf der einen Seite der Drehscheibe, die andere auf der diagonal gegenüberligenden Seite der Drehscheibe.
+MBGrille
1.) Ja, gibt es. In dem Video habe ich die Gabellichtschranke eines alten Druckers verwendet. Hier ist nur eine LED und es sind zwei Sensoren verbaut.
2.)Hängt davon ab, wie genau du den Rest der Mechanik gebaut hast. Wenn du sehr gute (teure) Linearführungen und Antriebe mit geringem Spiel verwendest, bringt eine höhere Winkelauslösung auch einen Gewinn an Präzision. Bei meinen bisherigen CNC-Maschinen sind die 8 Zähne ausreichend:
ua-cam.com/video/WZz0t63X8EQ/v-deo.html
3.)Die Lichtschranken müssen nicht zwingend dichter beieinander sein, Diese können theoretisch auch in einem Winkel von fast 180 Grad um die Scheibe verteilt sein (z.B. 179 Grad und sehr schmale Zähne). Das meinst du wohl mit diagonal. Das funktioniert auch, wenn du unbedingt eine hohe Auflösung benötigst.
Wow super Video! Ich kann mir garnicht vorstellen was das für eine Arbeit war! Abo ist dir sicher :)
Gibt es auch irgendwo deine lib. Zum Download?
Würde gerne mal die Schrittmotor lib sehen und mit spielen :)
Liebe Grüße!
Wie im Video gesagt und auch in der Beschreibung unter dem Video, gibt's das auf meinen Seiten. Also hier nochmal zum Mitschreiben ;-)
homofaciens.de/technics-base-circuits-encoder-disc_ge.htm
Grüße zurück und viel Spaß beim Basteln!
Hallo, ein tolles Video von dir. Kann ich dasselbe bauen, bloß, dass der Arduino die Befehle nicht von einem PC bekommt, sondern von einer normalen 2.4GHz Modellbaufernsteuerung? Wie geht das am Besten?
Sicher dürfte das gehen, ich hab's aber noch nicht gemacht. Auf jeden Fall benötigt man am Arduino ein Empfängermodul für den WLAN Sender. Die Programmierung dieses Empfängers und des Arduino ist aber nicht mal eben in einem Kommentar abzuhandeln.
Hey,
danke für das tole Video.
Ich habe eine Frage und zwar hast du ab 3:40 eine Sensorscheibe.
Wie programmiere ich die, damit ich das hochzählen kann. Mein Problem ist dass wenn mein Gegenstand länger in der Schranke bleibt mein Zähler es die ganze Zeit hochzählt. Mit zwei Lichtschranken habe ich kein Problem aber mit einer fällt mit keine Lösung ein.
Danke im Vorraus
+kirill291090 Habe es geschafft. Mir ist aber eine andere Frage eingefallen, die du mir vielleicht beantworten kannst.
Ich will ich den Serial Monitor eine Eingabe machen z.B. 10
Der Counter soll jetzt bis 10 zählen und dann ausgehen.
Wie kann ich die 10 eingeben ohne dass mit eine Decimale Zahl oder so raus kommt, was jetzt der Fall bei mir ist.
Danke
+kirill291090 Google mal nach serial.readStringUntil(). Nach dem Einlesen des Strings musst du diesen in einen Zahlwert umwandeln mit DeinString.toInt().
Tolles Video, wie fast immer. :)))
Eine Frage: Wie kann man aus den vier Zustanden der beiden Gabellichtschranken die Drehrichtung heraus bekommen? Machst du das mit IF-Abfragen? Also if((Zustand vorher = High High) and (Zustand jetzt = Low High)) Then Drehrichtun = Uhrzeigersinn?
Das müsste man dann ja für alle vier Zustandsänderungen machen, was relativ viel Zeit kostet. Geht das effizienter ohne gleich in Assembler programmieren zu müssen?
Danke!
Ja, die Abfrage erfolgt über If-then-Statements und dem Speichern des vorherigen Zustands. Wenn Zeit ein kritischer Faktor ist, kann man zu Hardware Interrupts greifen. Der Arduino Uno besitzt davon leider nur 2, was allerdings für einen Encoder ausreicht.
Vielen Dank, dann werde ich das mal versuchen. Aber da der Getriebemotor 64 Taktflanken hat und die Getriebeausgangswelle stark untersetzt ist, fürchte ich, dass der schlecht compilierte C Code trotzdem zu langsam ist. Es
Wären bei 100U/sek immerhim 6400 Interrupts pro Sekunde.
Die interrupts werden problemlos abgearbeitet (hier wird ja lediglich ein Zählwert errechnet) , die Schleife für den Regelkreis sollte aber gut durchoptimiert sein. Ist zumindest einen Versuch wert.
Schönes Video. Alles zu kompliziert. Woher die Teile nehmen? Gabellichtschranke habe ich irgendwo mal ausgebaut. Da steht nichts drauf. Keine Ahnung wo man was anschließen soll. Microkontroller? Ist das was zu essen? Keine Ahnung was das ist. Ich brauchte zwei Servos. Und einen Steuerknüppel. Auf ab/ rechts links. Und das mit ausreichender Leistung. USB ist für mich ein Buch mit sieben Siegeln. Baue mir so eine Schaltung und ich werde Dir ewig dankbar sein. Würde mich über eine antwort freuen.
...zumindest zu deinem Drucker-Lichtschranken-Problem kann ich mit einem weiteren Video helfen:
ua-cam.com/video/uuC7sCPV6yM/v-deo.html
Welches Computer-Oszilloskop wurde in dem Video verwendet? Und kannst du es weiterempfehlen?
+Jascraft Medien Ist ein DSO2090 und ich finds vollkommen in Ordnung. Ob's das immer noch zu kaufen gibt? Das Video gib'ts auf jeden Fall noch hier:
ua-cam.com/video/qc0BqbiBdb4/v-deo.html
+HomoFaciens Bei amazon.de gibt es das DSO2090 ab 140€.
Hängt die Genauigkeit auch von der Sensorscheibe ab.
Im Prinzip ja (je mehr Unterteilungen, um so kleiner der theoretische Schrittwinkel), das Spiel im Schneckengetriebe ist allerdings bei 4 Zähnen schon größer als die Schrittweite.
17:40 Motorparameter ---is it PID or something works like PID
It's at least a proportional control loop. You can get the source code I used on my pages:
homofaciens.de/technics-base-circuits-encoder-disc_en.htm
thx , but I use bascom for avr . I interest to know of the idea (control motor , is it PID or something like PID)...if it is not PID then can You explain how it works ....how You control PWM
My chapter about PID including sample code for Arduino Uno is here:
homofaciens.de/technics-computer-arduino-uno_en.htm
woher kommst du?
+Walter Spurer Midde aus Hesse!
Erbarmen,
..zu spät!
Super, Du hast Humor!
Du awwer offensischtlisch auch ;-)
...und auf dem 40jährigen Bühnenjubiläum der Rodgau Monotones war ich erst vor kurzem.
Manche Leute haben einfach ein gutes technisches Verständnis...Ich leider nicht. v.v
Mit technischem Verständnis wird man nicht geboren. Also immer schön lernen, dann klappt's jeden Tag besser.
Wie Viele schritte kann die hier gezeigten Sensorik schalten Hz, Pulse /sek,upm oder Pulse/ min ich möchte mir auch eine Einfache CNC Fräse Bauen um Sperrholz oder Plexiglas bzw. Platinen zu fräsen oder zu Plotten nach meinen Plänen läst sich die CNC maschine mit nur ca.50-150€ bauen quasi eine weitere Version deiner Maschinen aber etwas Professioneller ein Elektroniker von Siemens, ein freund hilft mir dabei (software) ich möchte diese auch ohne Schrittmotoren bauen deshalb die Frage ich würde mich freuen wenn du meine folgenden video,s zum Thema kommentieren würdest und Tipps gibst was elektronische Steuerung angeht ? ; )
+Der Wissenskiosk ...ab 15:48 zeig' ich doch, wieviele Pulse pro Sekunde der Arduino verarbeiten kann.
Viel Spaß beim Bauen deiner CNC. Man lernt wirklich viel beim selber machen.
Oki danke hab ich überhört ; )
die meisten Smartphone Kameras zeigen Infrarotlicht an. das liegt daran, dass sie entweder gar keinen oder nur einen sehr schlechten Infrarotfilter verbaut haben.
Kameras können aber Infrarot Licht sehen
+DrakoonLP Stimmt, aber meist haben die Kaeras einen Infrarot-Filter vorgeschaltet oder blenden den IR-Anteil per Software aus.
+HomoFaciens achso ok
+Andrin Bucher Schaltpläne und Software inklusive Bauteile gibt's als Download auf der Projektseite:
www.homofaciens.de/technics-base-circuits-encoder-disc_ge_navion.htm
Gabellichtschranken besitzen eine IR-Diode und einen Phototransistor. Da gibt es sehr viele Kombinationen (nach denen die Lichtschranken benannt werden), aber meist arbeiten die mit einem Strom von 10-50mA und sind daher alle für die im Video gezeigten Schaltungen geeignet.
V 69735 / TCST 2103 steht auf den von mir verwendeten Bauteilen oder auch 8738 / H22A3.
+HomoFaciens Wie funktioniert das dass die Kamera IR per Software ausblendet ?
+123Pyrofire Lerne microcontroller zu Programmieren, um das zu verstehen. Das Umrechnen wird schon in der Kamera erledigt (Firmware).
Jemand hat dein Video geklaut: ua-cam.com/video/f00hPj19ptM/v-deo.html
Nicht geklaut, mein's ist ja noch da ;-)
All meine Videos sind unter "Creative Commons" veröffentlicht, Kopieren und Verändern ist also erlaubt.
Okay alles klar 🙂
Good afternoon WAIT YOUR NEW VIDEO AND WANTED TO ASK YOU WHAT DO YOU THINK ABOUT IT
ua-cam.com/video/m3lWKGQuQoc/v-deo.html
ua-cam.com/video/5MOSnFSx8JQ/v-deo.html
And Arduino + AS5311
+яша Аб Two more great machines. My favorite is the robot arm with the printer motors - guess why ;)