Skocz do zawartości
michal_94

Problem z prowadzeniem kabli obracającej się tarczy

Pomocna odpowiedź

Witam wszystkich użytkowników forum 😉

Jednym z elementów zabawki którą robię jest obracająca się tarcza o średnicy 30cm zamocowana na silniku krokowym. Kąt obrotu wynosi 270 stopni. Na średnicy podziałowej ok. 25 cm znajdują się diody i krańcówki, jest ich 8 oddalonych od siebie w równej odległości (co 45 stopni). Z każdego z tych miejsc odchodzą 4 przewody(3 od diod i 1 od krańcówki, a do organizacji używam oplotów)

Silnik krokowy(na którym zamocowana jest tarcza) znajduje się na jeżdżącej szufladzie, pod którą znajduje się płytka z elektroniką.

Mój problem polega na tym, jak poprowadzić kable do płytki od diod i krańcówek, które podczas obrotu mocno się plączą. Czy są do tego typu rozwiązań specjalne prowadniki? Macie dla mnie jakieś wskazówki? Mało na ten temat jest informacji w internecie, próbowałem przyczepiać do silnika oploty z kablami(tak, że był możliwy ich obrót o 270 stopni), dobrze to działało gdy prowadziłem kable od dwóch diod i krańcówek, dla 8 wszystko się już plącze przy obrocie o 270 stopni.

Proszę o pomoc 😉

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Czy mógłbyś to narysować? Trudno coś radzić gdy nie rozumie się problemu - piszę tylko za siebie 🙂

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Jak dobrze rozumiem masz 8*4 przewody = 32 przewody...

Może zamiast tego na górze zamontuj całość na płytce drukowanej i dodaj jakiś najprostszy mikrokontroler z wystarczającą ilością pinów i transmisją I2C/USART, albo nawet kilka expanderów I/O po I2C?

Zamiast masy skręcających się kabli masz tylko 4, wszystkie elementy montujesz na płytce więc sam montaż jest dużo prostszy. Jedyny minus to dodatkowy koszt scalaków i płytki, ale przy seryjnej produkcji koszt tego może być niewiele większy niż lutowanie wszystkich przewodów ręcznie itd., a trwałość z pewnością większa.

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dziękuję za odpowiedź

Przesyłam schemat

Zgadza się 32 przewody. Ciekawe rozwiązanie, zastanowię się i prawdopodobnie przetestuję. Może jeszcze jakieś pomysły

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

O ile wiem w takich projektach najlepiej sprawdza się sterowanie bezprzewodowe. Zasilanie tez możesz tak zrobić - w duzym uproszczeniu, budujesz własny transformator, jedno uzwojenie jest części stałej, drugie w obrotowej. Jak sprytnie to rozwiążesz, to może tak przesyłać jednocześnie dane i zasilanie.

A jeśli zamiast sprytu wybierzesz rozwiązanie siłowe - zawsze możesz dać baterię do zasilania, a komunikować się przez moduł radiowy.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Jeśli to jest tylko 270°, a nie rotacja ciągła, to można spokojnie zrobić to na kablach. Tylko zostaw je odpowiednio długie (co najmniej jeden obwód tego koła), zbierz je na środku (może przypnij trytką do wału silnika), a dalej zepnij je razem plastikową spiralą do kabli i luźno owiń wokół silnika, tak żeby leżało i mogło się zwijać i rozwijać.

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Ja bym zrobił podobnie: najpierw pociągnął wszystkie kable po obwodzie, tj od jednego diodo-czujnika do następnego a gdy już objechałbym wszystkie i miał grubą wiązkę, skierował ją w stronę środka koła, tam umocował i zwinął to w luźną sprężynę wokół osi. 2-3 zwoje wystarczą by kable pracowały na delikatne zginanie - właśnie jak drut w sprężynie. Być może trzeba zrobić jakiś stelaż żeby nie zwisały, nie dotykały bezpośrednio osi i nic ich nie przecierało. Już "na stałym lądzie" kolejne mocowanie wiązki i tyle. Żeby sprężyna nie wyglądała za chwilę jak kłębowisko, schowałbym ją w oplot służący do porządkowania okablowania:

http://www.tme.eu/pl/details/fix-sw-3_bk/rury-oslonowe/fixfasten/

lub w zwykłą, elastyczną rurkę plastikową albo całość (sprężynę i oś) otoczył krótkim kawałkiem rurki PCV np. fi30mm.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Racja, ta tarcza mnie zmyliła i trochę się zagalopowałem. W każdym razie warto byłoby chociaż ograniczyć liczbę przewodów do minimum.

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Można zrobić multipleksowanie. Mimo że liczba elementów nie jest duża, zysk będzie niezły bo wychodzimy od strasznego nadmiaru 32 kabli:

- 3 linie do wyboru kolumny, zarówno przycisków jak i diodek,
- 3 linie do odczytu wierszy przycisków,
- 3 linie do zapalania wybranego wiersza diodek.

Czyli bez żadnych procesorów, scalaków i zasilań mamy 9 kabelków.

Na rejestrach przesuwających SPI:

- 2 zasilania

- 3 linie interfejsu: SCK, MOSI, MISO,
- 1 linia zapisu do rejestru wyjściowego i jednocześnie ładowania rejestru wejściowego.

Teraz mamy już tylko 5 kabelków.

EDIT: 6, pomyliłem się w dodawaniu 🙂

No i rozwiązanie Mirka, procesor z UART lub ekspander(y) na I2C:

- 2 zasilania,
- 2 linie interfejsu.

To wygrywa kabelkologicznie, ale mi najbardziej podoba się pierwsze rozwiązanie. Proste jak drut 🙂 i nie wymaga żadnej elektroniki na kole, tylko zmiany połączeń.

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dziękuję Wam bardzo za podpowiedzi. Wiele się dzięki Wam nauczyłem. Zastosuję rozwiązanie z ekspanderami, ze względu na ilość kabelków. 🙂

Mógłbyś mi wyjaśnić jak działa takie multipleksowanie? Nie do końca rozumiem jak to zrobić.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Multipleksowanie to zwielokrotnianie znaczenia sygnałów w przestrzeni i/lub czasie. Tutaj, mając wyłączniki i diodki LED możesz wszystko połączyć w matrycę. Co więcej, możesz użyć tych samych linii wyboru do załączania diodek i skanowania przycisków. To mniej więcej będzie wyglądać tak:

Matryca 3x3 ma 9 węzłów, więc gdy potrzebujesz tylko 8 musisz jeden (diodkę lub wyłącznik) ze schematu wyrzucić. Oczywiście wszystko jedno który.

Plan działania jest następujący:

1. Linie ROWn są najważniejsze. Normalnie na wszystkich jest stan wysoki - na pewno nic nie świeci i to jest stan początkowy. Wtedy na linie LEDn podajesz (dla pewności) zera. Linie SWn powinny być w procesorze wejściami z włączonymi opornikami podciągającymi do Vcc (tryb INPUT_PULLUP w Arduino).

2. Cykl pracy składa się z 3 kroków. W każdym z nich uaktywniasz (tj. podajesz tam stan 0) tylko jedną linię ROWn. Przykładowo dla ROW0 = 0:

a. Na linie LEDn wysyłasz stan 3 diodek LED: D1, D4 i D7. Ta która ma w tym rzędzie świecić powinna na swoją linię LEDn dostać stan wysoki.

b. Z linii SWn wczytujesz stan 3 przełączników: SW1, SW4 i SW7. Ten który jest zwarty pokaże na swojej linii SWn stan niski.

Czyli podsumowując:

- Wyłączasz diody przez wystawienie LED = 000 (to ważne, bo za chwilę zmienisz wiersz),
- Wystawiasz ROW = 110,
- Wykonujesz punkty 2a+2b,

- Wyłączasz diody przez wystawienie LED = 000.

- Wystawiasz ROW = 101,
- Wykonujesz punkty 2a+2b (tym razem sterujesz diodkami D2, D5 i D8 oraz wczytujesz wyłączniki SW2, SW5 i SW8),

- Wyłączasz diody przez wystawienie LED = 000,
- Wystawiasz ROW = 011,
- Wykonujesz punkty 2a+2b (tym razem sterujesz diodkami D3, D6 i D9 oraz wczytujesz wyłączniki SW3, SW6 i SW9),

I tak w kółko. Proces skanowania musi być ciągły, bo nie możesz przerwać wyświetlania. Odpalasz to w jakimś przerwaniu od timera z częstotliwością kilkuset Hz i w każdym kroku robisz tylko trzy rzeczy: wyłączasz LEDy, wystawiasz nowy ROW, wykonujesz 2a+2b.

Masz gdzieś w pamięci tablicę stanu 9 (w Twoim przypadku 8) diodek LED do której program main() coś wpisuje (np. 1 gdy diodka ma świecić) a reszta robi się sama. To samo z przyciskami. Proces skanowania na bieżąco uaktualnia tablicę stanu "klawiatury" a program main zawsze widzi aktualny stan przełączników, np. w postaci jakiegoś bitu = 1 gdy jest zwarcie w odpowiednim węźle.

Komentarza wymagają jeszcze diodki przy przełącznikach. To sposób na uniknięcie problemu jednoczesnego zwarcia wielu przełączników na raz. W zależności od konfiguracji zwartych przycisków zaczynają pojawiać się w matrycy obejścia, skutkujące odczytami zwarć w węzłach, które aktywne nie są. Diodki to załatwiają, ale nie muszą być stosowane jeśli nie przewidujesz zwarcia więcej niż jednego przełącznika na raz. W wolnej chwili przemyśl to sobie na spokojnie.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Gość
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.


×
×
  • Utwórz nowe...