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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Einfachste Ansteuerung von Schrittmotor über Computer + Software?


Autor: S. Buck (Gast)
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Hallo liebes Forum,

Eine Fingerübung im doppelten Sinne ist das Anliegen, das ich euch näher
bringen möchte. Ich habe ein kleines Hobby: Ein wenig Chemie, für die 
ich
mir immer wieder kleine Mengen einer nicht lange haltbaren (da 
oxidierend)
Lösung anlege, die ich dabei lange in Bewegung halten muss. Dafür muss 
ich
eine kleine "Flasche" über Minuten bis Stunden zeitweilig Drehen und 
dann
wieder stehen lassen (hat salopp gesagt mit der gleichmäßigen 
osmotischen
Bewegung an den Phasengrenzen der einzelnen Zusatzstoffe zu tun, aber 
das
will ich hier nicht vertiefen).

Bisher war das von Hand kein Problem (natürlich gibt es dafür auch 
Maschinen,
die sind aber für größere Mengen konzipiert und alles andere als 
preislich
interessant), allerdings sind meine Möglichkeiten seit einem Unfall nun
mehr begrenzt, und es fällt mir immer schwerer, den etwa 1-2kg schweren
Behälter so lange zu drehen.

Jetzt kommt ihr ins Spiel. Eigentlich darf es doch nicht so schwer sein,
einen Schrittmotor über einen Computer und eine entsprechende Software
zu steuern. Der Schrittmotor muss sich nur in 180°-Schritten oder 
dauerhaft
um 360° Drehen, und das bei verschiedenen Geschwindigkeiten (von ruckig
(fast schütteln) bis sanft, mit 2-3 Zwischenschritten). Es kommt sonst 
kein
Sensor oder Regelkreis mehr hinzu, also die Absoluten Basics:
eine Fingerübung für jemanden der sich damit tiefer beschäftigt hat.

Wie ich mir das genauer Vorgestellt habe, könnt Ihr hier jetzt lesen:

Da ich etwa 10 "Rezepte" für meine Chemie habe, die sich immer ein wenig
unterscheiden, und bei denen man folglich auch anders mischen muss, 
sollte
ich zwischen den einzelnen Abläufen wählen können. Die Abläufe sollten
relativ einfach veränderbar sein (Ich habe mich nie mit der Informatik
auseinander gesetzt).

Dann drücke ich auf "Start" und der Ablauf beginnt.

Exemplarisch könnte der Ablauf wie folgt aussehen.
60sec lang ruckig im etwa 2-Sekundentackt um 180° drehen
60sec still stehen
zwei mal um 360° drehen
30sec still stehen
ein mal um 180° drehen
30sec still stehen
ein mal um 180° drehen
warten bis ich am Computer etwas bestätige
(ein weiterer Inhaltsstoff muss in die Flasche gefüllt werden)
60sec lang langsam um 360° drehen
300sec still stehen
60sec lang langsam um 360° drehen
warten bis ich am Computer etwas bestätige
(ein weiterer Inhaltsstoff muss in die Flasche gefüllt werden)
30sec schnell um 360° drehen
60sec still stehen
ein mal mittelschnell um 180° drehen
60sec still stehen
ein mal mittelschnell um 180° drehen
ausgabe am Computer: "fertig"

Es muss also die Geschwingigkeit, die Dauer bzw. Anzahl der Drehungen, 
und
ob gar niht, um 180° oder die ganze Zeit gedreht wird bestimmt werden.

Gibt es so etwas vielleicht schon als Bausatz incl. einer einfachen
Steuerungssoftware? Das was ich finde ist für den prof. Bereich gedacht
und somit a) für mehrere Schrittmotoren und b) viel zu teuer.

Sowas einfaches sollte doch mit weniger Aufwand zu realisieren sein, 
oder
täusche ich mich. Ich habe von Elektrotechnik bzw. Mechatronik oder 
unter
welchen Bereich das nun fällt keinerlei Erfahrung und bin voll und ganz
auf eure Hilfe angewiesen.

Es dankt im vorraus
Sebastian Buck

P.S. Im Anhang findet Ihr eine kleine Skizze, wie ich mir das fertige 
Gerät
vorstelle: Einfach unten Steuerung + Netzteil und oben der Motor. Direkt
daran die Halterung für die Flasche. Fertig.

Autor: Axel Düsendieb (axel_jeromin) Benutzerseite
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Würde es nicht ausreichen, einen Getriebemotor mit unterschiedlichen 
Geschwindigkeiten zu betrieben? (Ähnlich einer Waschmaschine)


Den restlichen Winkel bis in die Senkrechtstellung kann man auch per 
Hand drehen.


Axel

Autor: g457 (Gast)
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Eine einfache Schrittmotortreiberplatine gibts zum erträglichen Preis 
(und selberlöten) z.B. da [1]. Sofern Du noch einen (mehr oder weniger 
nativ zugänglichen) LPT-Port hast sollte sich auch eine auf die 
Bedürfnisse zugeschnittene Software schnell zusammenstricken lassen. 
Falls kein LPT mehr zur Hand, dann kann man das mit überschaubarem 
Aufwand auch via USB lösen.

Bleibt noch der (mechanische) Rest: Schrittmotor, ggf. hinreichend stark 
untersetzendes Getriebe, Eimerhalterung. Und natürlich eine passende 
Stromversorgung. Und ein Notausknopf ist auch nicht verkehrt :-)

Alternative: Bohrmaschine in den zugehörigen Ständer, nicht zu viel Gas 
geben ∗hust∗, "Lagesensoren" (z.B. Gabellichtschranken 
+selbstgeschnitzte Encoderscheiben), ein kleiner µC der die 
Kommunikation mit dem PC und die Steuerung des Mixers übernimmt. Auch 
hier ist ein Notausknopf nicht unangebracht :-)

HF

[1] 
http://www.pollin.de/shop/dt/Mjc5OTgxOTk-/Bausaetz...

Autor: S. Buck (Gast)
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Der Pollin Bausatz sieht sehr interessant aus. Glücklicher
Weise habe ich noch einen älteren Rechner, von dem ich nicht
weiß, was machen. Er hat einen seriellen, wie auch parallelen
Anschluss direkt am Mainbord und gerade ist noch Windows XP
drauf. Jetzt brauch ich nur noch einen Achrittmotor und die
passende Software.

Könnte ein Motor mit 1Nm reichen?
(wenn man von 2KG also ca 20N ausgeht und von einem "Weg"
von etwa 40cm wären das so grob geschätzt 0,8Nm?
Oh ist das lange her =) )

und welche Software wäre für mein Vorhaben geeignet?
Am besten natürlich Freeware ;)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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S. Buck schrieb:
> Könnte ein Motor mit 1Nm reichen?
Das kommt darauf an, wie schnell du beschleunigen willst...
> Oh ist das lange her =)
Richtig... :-o

Autor: g457 (Gast)
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> wenn man von 2KG also ca 20N ausgeht und von einem "Weg" von etwa 40cm
> wären das so grob geschätzt 0,8Nm

Ich schätze mal 20N *0.4m = 8Nm - wer bietet mehr? ;-) Braucht also ein 
Getriebe (oder viel Schwung :-)

Um nochmals Axels Vorschlag mit dem (fertigen) Getriebemotor 
aufzugreifen: Pollin hat z.B. [1] - leider ohne 
Datenblatt<katzeimsack/>, aber 'Schneckengetriebe' spricht 
normalerweise(tm) für reichlich Untersetzung. Wenn man an die Welle noch 
eine selbgeschnitze Encoderscheibe [2] dranflanscht und eine 
Gabellichtschranke [3] dazubastelt, dann sollte man auch die Position 
der Welle hinreichend genau bestimmen (oder nachverfolgen) können. 
Kleine µC-Steuerung (mit Strom- und damit Geschwindigkeitsregelung) dran 
und feddisch. Naja fast feddisch.

HTH

[1] 
http://www.pollin.de/shop/dt/OTA2OTg2OTk-/Motoren/...
[2] http://www.google.com/images?q=encoderscheibe
[3] 
http://de.wikipedia.org/wiki/Gabellichtschranke#Ei...

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