Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Nema17 Motor stottert A4988/Rasberry Pi


von Andi (andi_42)


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Hallo,
 ich arbeite für die Schule an einem kleinen Projekt und dafür muss ich 
einen Schrittmotor ansteuern. Ich nutze einen Nema 17 Motor, einen 
Arceli A4988 Motortreiber und einen Rasberry Pi 5. Allerdings 
funktioniert der Motor nicht immer, manchmal stotter er und stopt, dann 
funktioniert er plötzlich wieder
Habt ihr eine Idee ?

: Bearbeitet durch User
von J. T. (chaoskind)


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Beschleunigungsrampen?

von Mi N. (msx)


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Wackelkontakte vom Steckbrett.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Andi schrieb:
> Ich nutze einen Nema 17 Motor

Nema 17 ist kein Motor, sondern das Maß einer Befestigung. So wie E27 
bei Leuchtmitteln. Mit der Angabe ist keine Einschätzung der technischen 
Daten deines Motors möglich.

Bei Schrittmotoren ist wichtig, sie nicht schneller zu beschleunigen 
(und zu bremsen), als sie mit der gegebenen Leistung (Spannung/Strom) 
können.

Bei Motortreibern ist wichtig, sie nicht zu überlasten. Die 
Gnd-Leitungen müssen richtig geführt werden (Foto?).

Bei Stromversorgung über Steckbrett sind oft deren Kontakte und die 
Dupont-Kabel unzureichend.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7858772 wurde vom Autor gelöscht.
von Andi (andi_42)


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von Andi (andi_42)


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J. T. schrieb:
> Beschleunigungsrampen?

Was meinst du damit ?

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Andi schrieb:
>> (Foto?)
> 
https://drive.google.com/drive/folders/1wZI7_eygb3JobnyGLQupAYyglxniZWAO?usp=sharing

Du bist echt ein Scherzkeks. Ich will nicht nur den Motor sehen, sondern 
die Leitungführung. Also den ganzen Aufbau samt Platinen und 
Stomversorgung!

Gamz kurz meine ich, Dupont Kabel zu sehen. Die sind wie gesagt nicht 
geeignet. Löte da richtige Kupferkabel an  und zeige mehr vom Aufbau, 
damit man jede einzelne Leitung sieht.

Schonmal etwas von sternförmiger Verkabelung der Stromversorgung gehört? 
Wenn nicht, lese dich zu dem Thema ein.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Andi schrieb:
>>> (Foto?)
>>
> 
https://drive.google.com/drive/folders/1wZI7_eygb3JobnyGLQupAYyglxniZWAO?usp=sharing
>
> Du bist echt ein Scherzkeks. Ich will nicht nur den Motor sehen, sondern
> die Leitungführung. Also den ganzen Aufbau samt Platinen und
> Stomversorgung!

Und das nicht als Link sondern als Fotos direkt hier im Thread 
hinzugefügt. Ein kompletter Schaltplan gehört natürlich auch dazu.

: Bearbeitet durch User
von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Aktueller Stand: Irgendein Schrittmotor wird irgendwie über irgendein 
Board mit angeblichem A4988 Treiber angesteuert. Spannung und Strom sind 
irgendwie in irgendeiner Höhe vorhanden. Und nun stottert er.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Andi schrieb:
> Motorprobleme.mp4 (27,9 MB)

Jetzt weißt du, wie sich Schrittverluste bei einem Schrittmotor anhören. 
Das passiert, wenn der Lastwinkel zu groß wird.

Andi schrieb:
> J. T. schrieb:
>> Beschleunigungsrampen?
>
> Was meinst du damit ?

Die Grundlage der Schrittmotorsteuerung.
In der Atmel Application Note AVR446: Linear speed control of stepper 
motor kannst du z.B. darüber lesen.
https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/doc8017.pdf

: Bearbeitet durch User
von Andi (andi_42)


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Hier der Schaltplan

von Helmut -. (dc3yc)


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Andi schrieb:
> Hier der Schaltplan

Das ist kein Schaltplan, das ist gequirlte Sch... Wann lernt das 
Jungvolk mal, anständige Schaltpläne zu zeichnen?

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Wo sind die Fotos vom Aufbau?

von J. S. (jojos)


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Und welche Software? Ein Pi5 ist zwar schnell, aber deshalb trotzdem 
nicht ohne weiteres Echtzeitfähig. Aktionen im Hintergrund können das 
Stocken verursachen.

von Rainer W. (rawi)


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Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Wo sind die Fotos vom Aufbau?

Mindestens so interessant wären ein paar Angaben zu Strom und 
Nennspannung des Motors oder gar zu Schrittmodus und -frequenz.

von Mi N. (msx)


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Haltet mal den Ball flach.
Er ist Schüler und sicherlich sehr unerfahren. Hinweise sind gut, aber 
Gemeckere sicher nicht angebracht.

von Sascha F. (sascha_focus) Benutzerseite


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Strom des Schrittmotors am A4988 korrekt eingestellt?

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Haltet mal den Ball flach.

Das ist Alzheimer. Diese Opas haben schon vergessen was sie selbst mal 
als Schueler konnten, naemlich wenig.


Ich denke auch das ein grosses Problem darin bestehen wird das Linux die 
Timings nicht 100% genau einhalten kann. Vorgehensweise waere jetzt ein 
Oszi an die Signale zu haengen und mal zu pruefen ob man da interessante 
Luecken sieht. Wenn man keins hat, man sollte hier noch im 
Frequenzbereich sein wo ein SoundkartenOszi mit Widerstandsteiler am 
Eingang ausreicht.

Vanye

von Rainer W. (rawi)


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Vanye R. schrieb:
> Vorgehensweise waere jetzt ein Oszi an die Signale zu haengen und mal zu
> pruefen ob man da interessante Luecken sieht.

Ein Logikanalysator für weit unter 10€ würde den Zweck mindestens 
genauso gut erfüllen.

https://de.aliexpress.com/item/1005006711615352.html

: Bearbeitet durch User
von Rahul D. (rahul)


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J. S. schrieb:
> Und welche Software? Ein Pi5 ist zwar schnell, aber deshalb
> trotzdem
> nicht ohne weiteres Echtzeitfähig. Aktionen im Hintergrund können das
> Stocken verursachen.

Komisch. Die Aussage fiel mir auch als erste ein.
Wir haben damals (etwa ab Mitte der 1980er) Hardware in Pascal auf 8086 
in der Schule programmiert - ohne Multitasking-OS. Da stotterte kein 
Schrittmotor.
Solche Fragen sollte man vielleicht mal mit dem Aufgabestellenden 
diskutieren.

von Norbert (der_norbert)


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Ich werde nicht müde es zu wiederholen:
So ein neuerer Raspberry hat gleich mehrere Kerne.
Wenn man einen davon dediziert für ein Programm reserviert, dann ist der 
eventuell noch auftretende Jitter so minimal, dass man ihn in den 
meisten Fällen völlig ignorieren kann.
Und ganz besonders in diesem Fall, da nur ein einzelnes Step Signal 
erzeugt werden muss. Ob das nun alle 1000µs erfolgt, oder (manchmal im 
Sinne von selten) erst 3µs später.

von Rahul D. (rahul)


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Norbert schrieb:
> Ich werde nicht müde, es zu wiederholen:
> So ein neuerer Raspberry hat gleich mehrere Kerne.
> Wenn man einen davon dediziert für ein Programm reserviert, dann ist der
> eventuell noch auftretende Jitter so minimal, dass man ihn in den
> meisten Fällen völlig ignorieren kann.
Wissen wir, ob der Threadopener das gemacht hat?

von Norbert (der_norbert)


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Rahul D. schrieb:
> Wissen wir, ob der Threadopener das gemacht hat?

Nein, wissen wir nicht. Allerdings…

Andi schrieb:
> funktioniert der Motor nicht immer, manchmal stotter er und stopt [sic],
> dann funktioniert er plötzlich wieder

…selbst auf einem RP1B mit nur einem Kern und 700MHz müsste man schon 
erhebliche Klimmzüge machen, um das beschriebene Fehlerbild zu erzeugen. 
Wenn man es denn überhaupt hin bekäme.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Andi schrieb:
> Habt ihr eine Idee ?
Probleme löst man so, wie schon die alten Feldherren wussten: Teile und 
herrsche!
- https://de.wikipedia.org/wiki/Divide_et_impera

Wenn du ein Problem nicht im Ganzen lösen kannst, dann teile es in 
beherrschbare Einzelaufgaben. In deinem Fall:

Trenne die Motorsteuerung vom µC. Und dann
1. kontrolliere mit einem Oszi oder LA ob die Pulse immer in der 
gewünschten Anzahl und Frequenz aus dem µC herauskommen.
2. schließe einen Frequenzgenerator an die Motorsteuerung an und lass 
den Schrittmotor mit dessen zuverlässigem Signal laufen.

Andi schrieb:
> J. T. schrieb:
>> Beschleunigungsrampen?
> Was meinst du damit ?
Google doch mal die Grundlagen:
- https://www.google.com/search?q=Schrittmotor+Bechleunigungsrampe
- 
https://www.google.com/search?q=Schrittmotor+Bechleunigungsrampe+Schrittverlust

: Bearbeitet durch Moderator
von Helmut -. (dc3yc)


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Vanye R. schrieb:
> Das ist Alzheimer. Diese Opas haben schon vergessen was sie selbst mal
> als Schueler konnten, naemlich wenig.

Da kann ich mich noch gut erinnern, wie wir lernten, anständig lesbare 
Schaltpläne zu malen: Da gab es Bücher, in denen von professionellen 
Zeichnern die Pläne gemalt wurden. Und die waren sowas von übersichtlich 
und nicht so hingerotzt. Und dann nahm man ein Blatt Karopapier, einen 
Bleistift und ein Lineal oder eine Schablone. Und dann wurden genauso 
übersichtliche Schaltpläne gezeichnet. Heutzutage, wo jeder mit ein paar 
Mausklicks und einem CAD-Programm meint, Schaltpläne malen zu können, 
kommt dann halt sowas heraus, wie das Beispiel oben!
Die Heftchen der Topp-Reihe oder der Radio-Praktiker-Bücherei stehen bei 
mir immer noch im Regal.

von Rahul D. (rahul)


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Helmut -. schrieb:
> Da kann ich mich noch gut erinnern, wie wir lernten, anständig lesbare
> Schaltpläne zu malen: Da gab es Bücher, in denen von professionellen
> Zeichnern die Pläne gemalt wurden. Und die waren sowas von übersichtlich
> und nicht so hingerotzt. Und dann nahm man ein Blatt Karopapier, einen
> Bleistift und ein Lineal oder eine Schablone. Und dann wurden genauso
> übersichtliche Schaltpläne gezeichnet. Heutzutage, wo jeder mit ein paar
> Mausklicks und einem CAD-Programm meint, Schaltpläne malen zu können,
> kommt dann halt sowas heraus, wie das Beispiel oben!
> Die Heftchen der Topp-Reihe oder der Radio-Praktiker-Bücherei stehen bei
> mir immer noch im Regal.

Wer sagt, dass der TO an einer technischorientierten Schule ist?
Bei uns lief ab der 5. Klasse Informatik als Teil des 
Mathematikunterrichts an einem allgemeinbildenden Gymnasium.
Wenn man keinen Bezug zu solchen Doku-Themen hat, weiß man auch nicht, 
wie solche Pläne gezeichnet werden ("Zeichnern die Pläne gemalt wurden"? 
Gemalt wird mit Pinseln und Bunt-Stiften.)

von Rainer W. (rawi)


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Rahul D. schrieb:
> Wenn man keinen Bezug zu solchen Doku-Themen hat, weiß man auch nicht,
> wie solche Pläne gezeichnet werden

Klar, heutzutage wird lieber ein Steckbrett abgefilmt und das Video dann 
als Dokumentation des Aufbaus in die Cloud hochgeladen.

Früher (tm) hatte fast jeder ein Beispiele für einen vernünftigen 
Schaltplan im Haus. Da konnte man einfach die Rückwand vom Fernseher 
abnehmen und hat dort den Schaltplan vorgefunden ;-)

von Rahul D. (rahul)


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Rainer W. schrieb:
> Klar, heutzutage wird lieber ein Steckbrett abgefilmt und das Video dann
> als Dokumentation des Aufbaus in die Cloud hochgeladen.

Alles andere ist doch viel zu anstrengend (und macht keinen Spaß).

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