Motoren und Endschalter steuern

Heute ist Stammtischzeit:
Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Guten Tag,
    ich möchte für ein Projekt verschiedene Motoren über den Raspberry steuern.

    Dabei möchte ich einen Schrittmotor [Anzeige] mit Hilfe des Raspberry steuern und dieser muss sowohl Vor- als auch Rückwärts betrieben werden können.

    Außerdem muss noch ein zweiter Motor betrieben werden können, diesen werde ich sehr wahrscheinlich aus einem vorhandenen Akkuschrauber ausbauen und benötigt auch 12 Volt. Dieser muss ebenfalls in beide Richtungen betrieben werden können.

    Als letzte Komponente brauche ich für mein Projekt noch 4 Endschalter [Anzeige], ein Link ist beigefügt. Dabei muss ich von dem Raspberry für jeden Schalter nur auslesen können, ob ein Schalter betätigt wird oder nicht.

    Jetzt kommt Ihr ins Spiel :D

    Was haltet ihr von den ausgewählten Komponenten? Der Schrittmotor soll später einen Linearschlitten antreiben, der andere Motor soll über einen Mechanismus einen Getränkespender auslösen und wofür man Endschalter benutzt ist ja auch klar. Habt ihr Verbesserungsvorschläge und welche Teile benötige ich noch? Ich habe vor mir für dieses Projekt einen Raspberry Pi3 zu holen.

    Die wichtigste Frage ist jedoch, wie habe ich das ganze zu Verkabeln, damit ich die gewünschten Funktionen auch möglichst ohne Steckbrett erreichen kann, ich würde mich über eure Hilfe freuen.

    Mit freundlichen Grüßen,
    ElBarto alias Jan.


  • Hallo Jan,

    'ich hab da eine Idee, macht mir das mal' ist nicht dein Ernst, oder?

    Tut mir Leid, dass ich unerfahren bin, aber ich möchte keineswegs eine Komplettlösung. Ich möchte nur wissen, ob dies möglich ist, technisches Verständnis ist vorhanden. Außerdem benötige ich vor allem bei der Ansteuerung des Schrittmotors Hilfe und wie ich es schaffe, den anderen Motor über den Raspberry verschieden herum lauffen zu lassen. Trotzdem Danke für deine Antwort.

  • Wieso ziehst du dann nicht mal die Suchmaschine deines Vertrauens zu rate? Da gibt es Verkabelungen mit allen möglichen Schritt- und DC Motoren, Treiber Boards und den verschiedensten Pi (zum Teil sogar mit der nötigen Sotware zu kopieren), du wirst dich wundern...


  • Wieso ziehst du dann nicht mal die Suchmaschine deines Vertrauens zu rate? Da gibt es Verkabelungen mit allen möglichen Schritt- und DC Motoren, Treiber Boards und den verschiedensten Pi (zum Teil sogar mit der nötigen Sotware zu kopieren), du wirst dich wundern...

    Du lässt mich darstehen, als wäre ich zu blöd für alles, ja, auch ich habe es schon geschafft einen Schrittmotor über den Raspberry pi laufen zu lassen. Die andere Sache ist es nunmal, alle diese Funktionen elegant zu nutzen und möglichst effizient zu verkabeln. Dass ich z.B. den anderen Motor mit 2 Relays/ Treibern und je 2 Pins verkabeln könnte, ist mir auch klar. Nur dachte ich, dass man hier in dem Forum in dem Bereich Unterstützung bekommen würde, da hier viele Technik Interessierte sind die sich mit dem Raspberry als Schnittstelle auskennen um das ganze möglichst effizient und ordentlich zu verkabeln und aufzubauen.

  • Also ... Motorsteuerung -> Stichwort H-Brücke ... egal ob DC oder Stepper.
    Ganz putzig finde ich das sog. "EasyDriver Board" ... da hab' ich aber noch nicht alle Features durch. Für Stepper jedenfalls genial.
    Zum Thema Motor-/Stepper-Ansteuerung könntest Du -> hier <- noch was finden. Ist zwar Arduino aber vom Prinzip ist das ja gleich.

    Ja und dann kann ich Dir die Forensuche noch empfehlen ... Suche "nur im Betreff" ... da findest Du auch eine Menge.

    Mehr kann da jetzt vermutlich niemand dazu sagen.
    Ich würde mir an Deiner Stelle mal die Informationen zusammensuchen und dann -> einen Schaltplan zeichnen <- und den dann hier zur Diskussion stellen.

    cu,
    -ds-


  • Also ... Motorsteuerung -> Stichwort H-Brücke ... egal ob DC oder Stepper.
    Ganz putzig finde ich das sog. "EasyDriver Board" ... da hab' ich aber noch nicht alle Features durch. Für Stepper jedenfalls genial.
    Zum Thema Motor-/Stepper-Ansteuerung könntest Du -> hier <- noch was finden. Ist zwar Arduino aber vom Prinzip ist das ja gleich.

    Ja und dann kann ich Dir die Forensuche noch empfehlen ... Suche "nur im Betreff" ... da findest Du auch eine Menge.

    Mehr kann da jetzt vermutlich niemand dazu sagen.
    Ich würde mir an Deiner Stelle mal die Informationen zusammensuchen und dann -> einen Schaltplan zeichnen <- und den dann hier zur Diskussion stellen.

    cu,
    -ds-

    Ich danke dir schonmal für die Ideen/ Vorschläge, ich werde mir das mal durchlesen und dann denke ich weitere Fragen Stellen, werde dennoch für Vorschläge offen sein.

  • Dazu habe ich noch eine allgemeine Frage, oft liest man in Verbindungen mit Steuerungen aller Art natürlich auch Arduino, aber was sind hier die Vorteile und vor allem, wäre dies für mich sinnvoll?


  • ... Big Easy Driver von Brian Schmalz ...


    schon, gell ;)


    ... natürlich auch Arduino, aber was sind hier die Vorteile und vor allem, wäre dies für mich sinnvoll?


    das lässt sich so pauschal nicht beantworten, vor allem der letzte Teil Deiner Frage.
    Bei einem Arduino handelt es sich halt um einen µController, der Raspi ist ein SoC. Auf dem Raspi hast Du Linux als OS, den Arduino programmierst Du in der Regel "bare metal" - also direkt ohne OS. Dadurch hat der Arduino deutlich geringere Latenzzeiten ...

    Bau Dir halt erst mal die Verschaltung auf ( Link hattest Du ja schon ) ... das ist (fast) unabhängig von der späteren Steuerungs-Hardware.
    Und überleg' Dir mal en detail, was Dein Bauwerk dann leisten soll ...

    cu,
    -ds-

  • Bei der Schaltung bzw beim Vergleich der verschiedenen Komponenten bin ich schon dabei, nur was ich nicht ganz verstanden habe war, wieso man einen Raspberry und einen Arduino verwendet bzw wo da dir Vorteile sind? Weniger Pins benötigt am Raspberry etc. Einen Raspberry benötige ich auf jeden Fall, da ich ( das ganze soll ein Cocktailautomat werden) über diesen Monitor und Eingabegeräte sowie Hauptprogramm, bei dem man die Getränke auswählen kann, laufen lassen werde. Dann soll über den Schrittmotor der Schlitten unter den passenden Ausgießer gefahren werden und der Dc Motor ist zur Betätigung des Ausgießers da. Wobei der DC Motor über zwei Endschalter laufen soll (oberer Schalter ist betätigt= getränk/bestandteil wir eingefüllt) unterer Endschalter gleich Ausgangsposition. Die anderen Endschalter werden werden dann zur positionierung/ Notaus der Anlage verwendet, bei jedem Start soll der Schlitten bis zum linken Endschalter fahren, damit immer der gleiche Abstand auch beim Absturz gegeben ist, der rechte Endschalter ist dann für den Fall einer Störung, wird der ausgelöst bedeutet dies gleich das stoppen des Systems, ich hoffe, dies hat euch zumindest geholfen, zu verstehen, in welche Richtung das Projekt gehen soll.

  • Ich versteh schon, was das werden soll ... Motorsteuerung wäre imho Hardware.
    Schrittmotor-Ansteuerung würde ich mit dem EasyDriver Board machen. Für den "normalen" Motor eine simple H-Brücke L298N oder so was in der Art.
    Endschalter würde ich alle doppelt auslegen. Ein erster der einen Event im Raspi auslöst und ein zweiter, der die Steuerung elektrisch abschaltet. Für diesen "Not-Aus" wäre wohl ein mechanischer Schalter sinnvoll. Der Impuls kann auch durch z.B. eine Lichtschranke oder einen Magnetschalter/Hallsensor ausgelöst werden. Damit ist gewährleistet, dass Du Dir Dein Konstrukt nicht zu Schrott fährst, wenn der Raspi mal spinnt.
    Mehr ist da elektrisch im Moment nicht dazu zu sagen ...
    Jetzt heisst es Komponenten sowie zugehörige Daten/Datenblätter suchen/sammeln und Schalte aufmalen ...

    Für die Software kannst Du dann Deine Phantasie spielen lassen.

    cu,
    -ds-

  • Ich habe mich mal an meine erste elektrische Schaltskizze gemacht, also bitte seid gnädig mit mir. Leider hatte ich die letzte Nachricht noch nicht gelesen und mich für den Schrittmotor für einen L293D entschieden. Dies ist wie gesagt nur die Zeichnung für den Schrittmotor und ich kann nicht garantieren, dass dies richtig ist. Also sagt mir, was ihr davon haltet oder ob ich als Newbie den falschen Treiber genommen habe bzw was ich ändern soll.

  • also ich bin zwar nicht ganz unerfahren aber Endschalterabfrage vom PI sehe ich gerade nicht, der PI ist kein Echtzeitsystem!

    Wenn der Schlitten an der Bande anschlägt kann es sein das der PI in 1µs reagiert oder später wenn alles zu spät ist.

    Bei DC Motore könnte man ja den Motorstrom unterbrechen und das Zurückfahren über eine Diode erledigen, bei Schrittmotore fällt mir nur H-Brücke ein mit (Um)Schalter am Enable und DIR Eingang.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Naja ... für einen ersten Versuch ist das schon mal gut geworden ... Vcc fehlt am Treiber-Baustein, aber sonst sollte erstmal das passen.

    OK, ich würde mich da eh nicht mit dem nackten Treiber-IC rumschlagen sondern ein Fertigmodul verwenden, wie ich sie in den Arduino-Aufbauten verwendet habe.
    Easy-Driver Board musst Du schauen, welches passt ... dazu mal die Kenndaten des Steppers vergleichen und beim Strom ruhig einiges an Luft nach oben lassen, damit Du nicht dauernd an der Leistungsgrenze fährst.

    Endschalter: Themengebiet Taster im Forum ... ist praktisch dasselbe. Jeweils einen würde ich als mechanischen Endschalter (Mikroschalter oder so was in der Art) auslegen und so in die Schaltung einbauen, dass beim Auslösen der gesamte Stromkreis unterbrochen wird.
    Da bräuchtest Du halt insgesamt vier.
    Dann noch mal vier, die jetzt beliebig aufgebaut sein können: Lichtschranken, Magnetschalter, ....
    Die sind physikalisch dann vor den Notschaltern verbaut und setzen jeweils nur einen GPIO auf LOW (Pullups verwenden).
    Da ist ebenfalls das Thema Taster von interesse ... dazu noch das Thema "Interrupt" z.B. in -> FAQs/nützlichen Links <- von meigrafd.

    Dann überlegst Du Dir, ob Du noch Status-LEDs oder so was brauchst oder ein TFT- oder Touch-Display und baust das mit in die Schalte ein.

    Für die beiden Module (EasyDriver und L298N) wirst Du vermutlich keine eagle-Bauteile finden ... da musst Du Dir evtl. was einfallen lassen.

    Schliesslich noch Oberfläche, falls vorhanden, designen ...

    cu,
    -ds-

  • Danke für eure Antworten. Meine Lötfähigkeiten sind leider eingeschränkt, viele bzw. die meisten Treiber, die ich jedoch gefunden habe, mussten erst teilweise bzw komplett verlötet werden, dies kommt für mich eher nicht in Frage. Kennt jemand von euch vielleicht einen Treiber, an dem ich die Kabel direkt (über Steck/ Klemmverbinder oder ähnliches) anbringen kann?
    Wenn ja würde ich mich über einen Link freuen. Ich bin mich währenddessen weiter am schlau lesen.

  • Welche Treiber meinst Du?
    Ich schrieb doch: nimm solche Fertigmodule wie -> ich bei den Arduinos <- ...
    Die verschiedenen EasyDriver Boards findest Du bei -> SchmalzHaus.com <- ...

    Ganz ums Löten wirst Du allerdings wohl nicht drumherum kommen ...
    Multimeter hast Du aber hoffentlich?

    cu,
    -ds-

  • Unter anderem bin ich bei meiner Suche über dieses System [Anzeige] gestolpert. Würde dies wohl auch mit dem Raspberry vielleicht unter der Verwendung von dem Win 10lot funktionieren bzw. ist dies überhaupt sinnvoll?

    Zu der Sache mit der Software und was ich sonst noch alles einplane bei dem Projekt:

    -Das Programm wird von mir (dualer Maschinenbaustudent mit Java Kenntnissen) geschrieben, außerdem werde ich hier von meinem Bekannten (dualer Informatikstudent) unterstützt. Wenn wir also erstmal so weit sind und wissen, welcher Befehl für die richtige Bewegung zuständig ist bzw. wie es verkabelt werden muss, denke ich, sollte der Rest zwar viel Arbeit sein, aber dies wäre machbar.

    -Gesteuert werden soll das ganze Ding ganz Altmodisch mit einer Maus und einer Tastatur, klingt langweilig, ist aber einfacher und billiger als ein Touchscreen

    -Led´s sind erstmal nicht geplant, wenn wird wahrscheinlich aber nur eine einfache Beleuchtung über einen extra Schalter mit der langweiligen Entweder An und Hell oder Aus und Dunkel Funktion eingebaut
    Automatisch zusammengefügt:
    Ja ein Multimeter ist vorhanden, sowie viele Werkzeuge (eine Fräse und Drehmaschine fehlen leider im Sortiment :D ) und ein Dremel 3d40 3D- Drucker.
    Automatisch zusammengefügt:
    Ich habe mir deinen Text nochmal durchgelesen und Frage daher was du zu der H Brücke in Verbindung zu diesem Motor sagst. Zur Externen Stromversorgung würde ich dieses Netzteil [Anzeige]benutzen. Dieses würde ich dann auch zur Versorgung des anderen Motors, der noch ausgiebig von mir gesucht wird, benutzen, da immer nur ein Motor zur Zeit läuft, sollte somit die Stromversorgung gesichert sein. Zur Verkabelung bin ich mal so frech und nutze den Schaltplan, der möglicherweise von einer Person aus dem Forum hier gemacht wurde. Dabei werden dann die %V Circuit Voltage an den 5V anschluss des Raspi´s angeschlossen und die Common GND wird mit dem GND des Raspberrys verbunden. Die 4 freien Kabel werden dann jeweils zur Ansteuerung der H-Brücke mit den Gpio Pins verbunden. Habe ich dies soweit richtig? Anmerkungen bzw. Verbesserungen? In dieser Schaltung würden dann doch jeweils Schwarz und Grün sowie rot und blau ein paar bilden, mit dem von mir genannten Motor.

    Einmal editiert, zuletzt von El_Barto (9. Februar 2017 um 20:20)

  • Ich verstehe echt nicht, warum du dir nicht einfach mal die Mühe machst hier im Forum nach dem zu suchen, was zu vor hast. Hättest du das getan, dann hättest du diesen Faden von dreamshader gefunden. Da steht eigentlich alles drin, was du gefragt hast und das zufällig zu genau dem L298N Treiber Board und einem damit betriebenen Steppermotor. Warum sollen wir es dir nun nochmal auf dem Silbertablet liefern?

    Einmal editiert, zuletzt von doing (9. Februar 2017 um 20:55)

  • Wie ich in der Antwort davor geschrieben habe, habe ich genau diese Seite gelesen, ich habe nur Fragen dazu gestellt, wie z.B., ob ich das mit den Pins richtig verstanden habe. Den Schaltplan den ich in der letzten Antwort verlinkt habe, könnte, aber das wäre reiner Zufall, genau der aus dem Beitrag sein, Achtung Ironie. Ich habe mir das ganze durchgelesen und zum Großteil verstanden, nur wollte ich sicher gehen, ob z.B. der von mir gewählte Motor das Treiber Board nicht überfordert.

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