Askelmoottorin ohjaaminen (Arduino + L298N)

Minulle on elektroniikkaromua purkaessa kertynyt melkoinen kasa askelmoottoreita kaapin pohjalle, mutta niitä ei ole juurikaan tullut käytettyä mihinkään. Mielessä pyörii kylläkin erilaisia CNC-projekteja, mutta moottoriohjauksen rakentaminen on vaikuttanut hieman turhan työläältä.

Lähiaikoina olen kuitenkin innostunut leluttamaan erilaisten Arduino-projektien kimpussa ja Ebaysta näytti saavan melko edukkaasti Arduinolla helposti ohjattavia stepperiajuripiirejä. Joten pitihän sitä sitten kokeilla...

Ensimmäinen haaste oli löytää askelmoottorin oikea johtojärjestys. Tässä onneksi helpotti se, että valitsin ensimmäiseksi ohjattavaksi moottoriksi simppelin kolmijohtoisen askelmoottorin. Moottori olikin suhteellisen helppo testata ihan paristoa johtopareihin kytkemällä ja katsomalla mihin suuntaan moottori liikahteli.

Seuraavana hommana oli kirjoittaa yksinkertainen koodipätkä, joka nostelee Arduinon pinnejä oikeassa järjestyksessä. Testasin tätä ensin hidastetusti ledien kanssa ja sen jälkeen vain viiveet kuntoon ja uusi versio tulille. Ajuripiiri tukisi myös PWM:ää, mutta siihen liittyvä säätö jääköön seuraavan askartelutuokion murheeksi.

Loppu olikin suoraviivaista johtojen kytkentää ja muutaman tarkastuskierroksen jälkeen homma näytti teoriassa sen verran hyvältä että uskalsin kytkeä laitteeseen virrat. Ja ... sehän toimii!

 

Styrox-leikkuri

Autotallin oven eristämistä varten tuli tarve halkaista styrox-levyjä ohuemmaksi ja muutoinkin leikellä styroxia. Aiemmasta kokemuksesta tiedän, että leikkaaminen veitsellä tai sahalla on hieman turhan sotkuista puuhaa. Eli olisikohan viimein aika rakennella se kuumalankaleikkuri?

Leikkurille oli sen verran vaatimuksia, että sillä pitäisi pystyä halkaisemaan ja katkaisemaan vähintään 50cm leveitä kappaleita ja plussaa toki olisi jos se mahtuisi vetokaappiin niin turhat krääsät pysyisivät pois sisäilmasta.

Laatikossa sattui olemaan 0.3mm NiChrome lankaa (13.9ohm/m), joten pikaisella laskutoimituksella päädyin valitsemaan 12V 2A muuntajan laitteen virtalähteeksi. Sitten olikin aika kasata pikainen prototyyppi ja kokeilla lämpeääkö lanka riittävän kuumaksi styroxin leikkaamista varten.

Prototyypin tein PVC-putkesta jonka taivutin sopivaan muotoon. Putken päihin porasin reiät joiden kautta kuumalanka kulkee ja toiseen reunaan lisäsin jousen pitämään langan kireänä kun se kuumetessaan laajenee.

Prototyyppi leikkasi styroxia melko mukavasti, mutta lanka ei pysynyt täysin kireänä koska jousi oli hieman liian heikko ja lanka lisäksi tarttui herkästi putken läpimenoreikiin. Lopullisen version suunnitelma alkoi kuitenkin vähitellen hahmottumaan.

Laitteen rungon päätin tehdä varastossa lojuvista ylijäämärimoista. Runko on hyvin yksinkertainen suorakaiden joka on ruuvattu kasaan.

Koska leikkuukorkeutta pitää pystyä säätämään päätin kiinnittää rungon reunoihin vetolaatikon kiskot ja niihin hitsasin kiinni mutterit banaaniplugin liittimiä varten. Kiskojen väliin tuli rima pitämään kiskot samalla tasolla. Sitten vielä lastulevystä leikkuutaso niin rakennelma alkoi olemaan melko valmis.

Homma toimii siten, että kuumalanka on kierrettynä kiinni toiseen banaaniplugin liittimeen ja toisella puolella se kiertää liittimen alakautta ja yhdistyy jouseen joka pitää langan kireänä. Lanka lämpeää vain plugien välissä joten jousen lämpenemiseen ei tarvitse sen enempää varautua.

Leikkurin korkeutta voi säätää vapaasti ja puristin pitää valitun korkeuden kun leikkurilla halkaistaan materiaalia. Ilman puristinta leikkuria voi käyttää katkaisuun koska tällöin materiaali voi olla paikallaan ja kuumalanka laskeutuu alas.

Paristokäyttöinen kännykkälaturi

Älypuhelimet ovat mukavia laitteita, mutta tunnetusti niiden akunkesto ei ole kovin kaksinen. Tämän johdosta akku tuntuukin aina olevan tyhjä juuri silloin kun pitäisi lähteä jonnekin missä akkua ei pysty lataamaan.

Aikoinaan minulla oli vanhoille Nokian luureille sopiva paristokäyttöinen laturi jolla puhelimeen sai virtaa 9V paristolla. Kaipa tällaisia saisi nykyäänkin ostettua kauposta, mutta miksi ostaa kun voi itsekin rakennella tällaisen iltaprojektina.

Lähtökohtana oli hyllystä löytynyt paristopidike johon saa neljä AA-paristoa. Siitähän tuleekin sopivasti 6V joka riittää hyllystä löytyneelle L7805-regulaattorille. Plussana paristokotelo sisälsi samanlaisen nepparikiinnityksen kuin 9V paristoissa, joten laturia voi käyttää joko neljällä AA-paristolla tai yhdellä 9V paristolla. 9V pariston saa toki käytettyä huomattavasti paremmin loppuun koska AA-paristojen ei tarvitse kovin paljoa vajaantua jotta pudotaan regulaattorin tarvitseman syötevirran alapuolelle

Koska kännykkä ladatessaan imee jonkin verran virtaa niin päätin regulaattorille laittaa pienen jäähdytyselementin. Sitten vain regulaattorin esimerkkipiirin mukaiset kondensaattorit, virtakytkin ja USB-johto niin paketti olikin kasassa.

Eihän tuosta kaunis tullut, mutta ajaa asiansa. Koteloida tuo toki vielä pitäisi niin sen jälkeen homma olisi valmis.