Orientierung Noob - Motoren steuern mit dem Raspi

  • Hallo zusammen,

    ich bin recht neu auf dem Gebiet und habe einen Plan, aber der Weg dahin fehlt noch... Ich möchte mit einem Raspi Zero drei Motoren steuern, die unabhängig voneinander ca. 1m Kabel auf- und abwickeln können sollen.

    Jetzt kommt die Frage: Was für Motoren und was für Steuerungen nimmt man dafür?

    Hat damit schon jemand Erfahrung?

    mfg

  • Ja, ein paar mehr Details wären schon nicht schlecht...

    Grundsätzlich hast du die Wahl zwischen

    - DC-Motor (Gleichstrommotor)

    - Steppermotor

    - Steppermotor mit Encoder (Closed Loop)

    Gleichstrommotor heißt eigentlich mehr oder minder: Strom an - läuft, Strom aus - steht. Für Auf- und Abrollen brauchst du eine einfache H-Brücke (DC-Motortreiber. Die Geschwindigkeit kannst du ggf. per PWM-Signal steuern. Du bracuhst dann aber auf jeden Fall zwei Endschalter, um festzustellen, dann da Kabel ganz aufgerollt bzw. ganz abgerollt ist, damit du den Motor an der richtigen Stelle stoppen kannst.

    Stepper bedeutet, dass du mit einem passenden Stepper-Driver den Motor in Schritten genau an die gewünschte Stelle drehen lassen kannst. Du kannst also die Positionen, die du haben möchtest, ganz genau erreichen - so lange keine Schrittverluste auftreten. Das kann passieren, wenn die Last zu groß wird. Ist der Motor zu schwach ausgelegt, komtm dein System dann also aus dem Takt. Einen Endschalter als Referenzpunkt solltest du trotzdem auf jeden Fall haben.

    Ein Closed-Loop-Stepper bekommt über einen Encoder stets eine Rückmeldung über seine tatsächliche Position. Im Falle von Schrittverlusten merkt der das also und holt die Schritte ggf. nach.

    Je nacj Last und Drehzahl wirst du möglicherweise ein Getriebe benötigen. Ist der Motor stark genug, gehts prinzipiell auch ohne. Ein DC-Motor dreht dann aber womöglich zu schnell und du kannst das nur schwer steuern. Dann bietet ein Stepper bessere Möglichkeiten.

    Jetzt musst du mal überlegen, was für dich praktikabel ist.

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    Einmal editiert, zuletzt von Gnom (7. Mai 2022 um 12:04)

  • So als Laie gefragt:

    Was für ein Kabel?

    • Einadrig mit Kupferdraht (z.B. 230-Volt-Verkabelung)
    • Einadrig mit Litze (z.B. eine Phase im 230-V- Verlängerungskabel)
    • Mehradrig mit....
    • Leitungsquerschnitt
    • Biegeradius

    Es ist schon ein Unterschied, ob du ein billiges dünnes USB-Kabel mit Leitungen im 0,2-mm-Querschnitt oder ein Solaranlagenkabel mit 4-6-mm-Querschnitt aufwickeln willst.

    Spoiler anzeigen

    Pi4 V1.1, 4 GB, USB3-Hub, 250 GB SSD, Bullseye 64, Mate-Desktop, SD-Card Extender (ruht)
    Pi3b Pihole (Buster)
    Pi3b, 128-GB-SSD, Buster, mit 10,1" Monitor als MM (ohne Spiegel ;) )
    orangepi zero, ohne Beschäftigung
    Pi 5 4 GB im GeekPi-Gehäuse mit externer SSD (Bookworm)


    Warnung: Raspi und Co. machen süchtig! :)

  • So als Laie gefragt:

    Was für ein Kabel?

    • Einadrig mit Kupferdraht (z.B. 230-Volt-Verkabelung)
    • Einadrig mit Litze (z.B. eine Phase im 230-V- Verlängerungskabel)
    • Mehradrig mit....
    • Leitungsquerschnitt
    • Biegeradius

    Es ist schon ein Unterschied, ob du ein billiges dünnes USB-Kabel mit Leitungen im 0,2-mm-Querschnitt oder ein Solaranlagenkabel mit 4-6-mm-Querschnitt aufwickeln willst.

    Was willst du denn bei einem 1 Meter langen, mehradrigen, starren 230-V-Kabel aufrollen?

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  • Was willst du denn bei einem 1 Meter langen, mehradrigen, starren 230-V-Kabel aufrollen?

    Das dient doch nur als Beispiel. ;);):lol::lol: Bisher wissen wir noch nichts über die aufzuwickelnden Kabel.......

    Spoiler anzeigen

    Pi4 V1.1, 4 GB, USB3-Hub, 250 GB SSD, Bullseye 64, Mate-Desktop, SD-Card Extender (ruht)
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    Warnung: Raspi und Co. machen süchtig! :)

  • Oh, so viele sinnvolle Antworten hatte ich so schnell gar nicht erwatet...

    Also es geht um Kabel von Hängelampen. Ich bin kein Elektriker und habe ich Kabel nicht aufgeschnitten... Die von meinen Lampen sind Stoffummantelt und 6mm dick, lassen sich aber gut wickeln und aufrollen mit vertretbarem Radius (die Kabel sind nicht sehr starr, aber 180 Grad knicken und direkt aneinanderlegen geht nicht). Die Kabel sind 100cm lang. Es laufen da 220V durch, aber keine Ahnung wieviele Litze dort drin sind.

    Steppermotor klingt nach der sinnvolleren Variante. Kann ich mit einem Raspi eine Motrrsteuerung für drei einzeln ansprechbare Motoren nutzen bzw. kennt jemand so eine Steuerung?

    Stromversorgung ist vorhanden, da die Lampen ja 220V bekommen. Dort zapfe ich mit einem USB Netzteil den Strom für den Raspi ab. Die Motorsteuerungen müssten vom Raspi mitversorgt werden können denke/hoffe ich. Für die Motoren benötige ich wohl ein weiteres, kleines Netzteil. Vielleicht findet sich eines, was mehrere "Ströme" parallel zur Verfügung stellen kann...?!

    Btw. Wirklich gutes Forum :bravo2:

  • Könntest du mal etwas genauer erläutern, was du mit drei Motoren und einer oder drei Hängelampen oder was auch immer eigentlich genau vorhast? Ist die Lampe höhenverstellbar und du willst das Kabel straffen oder was wird das?

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  • Nein, die Lampen sind einfache, einzelne Hängelampen und haben jeweils knapp unter einem Meter lange Kabel und ich möchte diese in eine Einheit bringen (3D Druck Gehäuse) und mit einem Raspi und Motoren per Button (Handy und Web GUI) aufrollen und wieder runterrollen lassen. Mehr nicht.

  • Nimm besser einen ESP32 dafür, statt des Pi Zero.

    Als Motor würde ich einen einfachen Getriebemotor nehmen. Es muss/darf sich ja nicht seehr schnell bewegen.

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  • Grundsätzlich ist das ne gute Idee. Aber ich würde auch gerne evtl. später mal ne Cloudsteuerung integrieren oder mit einem Smarthome synchonisieren. Und da ich vorallem noch einen Raspi hier liegen habe, wird es aus Kosteneffizienzgründen beim Raspi bleiben müssen.

    Einfacher Getriebemotor sollte reichen. Aber es müssten 3 Stück parallel gesteuert werden können. Welche Steuerung sollte man das nehmen? Das ganze sollte einfach per Pyton ansprechbar sein.

    Bisher habe ich gehört, dass Stepmotor sinnvoller wären, da man damit besser Anfang und Ende steuern kann. Oder was denkt ihr?

  • Hallo,

    Bisher habe ich gehört, dass Stepmotor sinnvoller wären, da man damit besser Anfang und Ende steuern kann

    der Vorteil ist, dass du in vielen Fällen um einen zusätzlichen Drehgeber drum herum kommst, dann die Schritte die der Schrittmotor macht gezählt werden können. Dann weist du wie weit sich der Motor gedreht hat. Das Problem für dein Anfang und Ende ist, dass dein Motor nicht weis wo das ist und auch nicht wo er selbst ist. Es werden nur Schritte gezählt.

    Wenn dein Kabel ganz aufgewickelt ist und du schließt deine Schaltung an und weist das du 200 Schritte bis Ende fahren musst, dann ist das ok. Du bist bei Systemstart auf 0 Schritte und dann geht los. Was aber, wenn du irgendwo in der Mitte stehst, zum Beispiel wegen eines Stromausfalls? Dann weist du nicht mehr wie weit du hoch oder runter fahren musst.

    Also es wird noch eine Referenz, bspw. ein Näherungsschalter, damit du irgendwie deine Position bestimmen kannst und bei Stromausfall eine Referenzfahrt machen kannst. Möglicherweise kannst du aber auch einen "normalen" Motor nehmen und einfach zwei Endlagenschalter um den Motor bei Anfang und Ende anzuhalten?

    Grüße

    Dennis

    🎧 With the music execution and the talk of revolution, it bleeds in me and it goes 🎧

  • Grundsätzlich ist das ne gute Idee. Aber ich würde auch gerne evtl. später mal ne Cloudsteuerung integrieren oder mit einem Smarthome synchonisieren. Und da ich vorallem noch einen Raspi hier liegen habe, wird es aus Kosteneffizienzgründen beim Raspi bleiben müssen.

    Das kannst du alles mit einem ESP32 ebenso machen, es kostet nur einen Bruchteil und vor allem, es läuft zuverlässiger. Willst du ein Gerät verwenden, das 365 Tage im Jahr, 24 Stunden am Tag 5 Watt Strom verbraucht, um drei 8 Watt LEDs rauf und runter zu kurbeln, die zwei Stunden am Tag brennen?

    Schon aus Kosteneffizienzgründen (die Strommehrkosten des Pi für ein Jahr übersteigen schon weit die Kosten für den ESP) bietet sich der ESP an. Und ein Pi mit umfangreichem Betriebssystem, SD-Karte, Grafikeinheit, USB usw. ist völlig überdimensioniert und im Zweifel auch nicht Stabil genug.

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