Microstepper motoren voor armseinpalen

[bask185]

Zou je dit ook kunnen gebruiken met 'normale' digitale componenten (denk hierbij aan ESU of YaMorC)? Mogelijk zelfs ook mbv loc- of functiedecoders (dan denk ik aan het openen van duren in goederenwagens, bewegen van pantografen ect.).
En zo ja, welke aansturing gebruik je dan?

Ik was tijdje geleden begonnen met zelfde soort motor voor gebruik voor pantografen. Zou ook in een goederenwagon passen voor een deur.
https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=105407.msg3222400193#msg3222400193

Mijn 1e variant kan je aansluiten op een Lok pilot of op een schakelaar of een stationaire decoder. De nieuwe die ik maak, geef ik ook DCC. Dan kan die alles en heb je geen andere apparatuur nodig. Een DCC interface kost ook een cent ofzo als je weerstandjes gebruikt.

Wij doen dat met DCCnext van Arcomora net als de wissels en veel meer, €gunstig

Heb jij het niet over servo's? DCCnext heeft geen software voor stappenmotoren. Het kan, maar die moet je er zelf in programmeren. Je kan wel met de pinnen direct een stepper driver aansturen. Maar m.i. zou dat de verkeerde tool voor de job zijn. Als je toch al een printje maakt, kost het heel weinig (~€1,-) om er een microcontroller op te zetten.

Ik denk dat als je ongeveer 20 van deze printjes besteld, dat je op een fabricage prijs uitkomt van tussen de €3,- en €4,- per stuk. En voor dat geld hoef je niet te klooien met een losse DCC next en losse stepper drivers. Gewoon 2 DCC draden aansluiten en klaar.

Bas

[Bert55]

Heb jij het niet over servo's?

Je hebt gelijk Bas, was even in de war, inderdaad gebruik ik het met name voor servo’s. 
Aansturing van de draaischijf stepper met Nano’s, DCC gestuurd.

Bewegingen die fraai moeten zijn: steppers. Microcontrollers lijkt me interessant maar daar weet ik nog niet genoeg van. Kun jer er in detail op terug komen, schema….
 
Ik kom nu nog niet verder dan Arduino of wellicht ESP8266 ( heb er net een aantal besteld om in te bouw in de eigen car systeem vrachtwagentjes, lijkt me goed te kunnen, kleiner dan een Nano)

[Eric v C]

Voor diegenen die het vervolg willen lezen kijk op deze link

https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=113837.msg3222549512#msg3222549512

[Bert Senden]

Zeer goede informatie. Ik heb ook overwogen om deze motortjes te gebruiken. Dus deze informatie is zeer welkom.

[AP3737]

Om de discussies over stepper en servo decoders toch een beetje uit elkaar te houden, ga ik toch maar op deze plaats verder met de discussies over een DCC stepper decoder voor microstepper motoren die armseinen aansturen. In het parallelle servo draadje hebben we al een aantal beslissingen genomen, zoals de keuze voor een AVR1616 processor en twee A4988 stepper driver ICs, zodat we twee motoren kunnen aansturen.

De bedoeling van deze bijdrage is het schema te tonen voor de A4988 drivers, en mijn hoop is dat daar door anderen (Bas, Eric, ...) kritisch naar wordt gekeken of er ontwerpfouten in zitten.

De belangrijkste keuze is hoeveel stroom de A4988 maximaal mag leveren. Eerder heb ik beschreven dat mijn microstepper motoren bij beweging ongeveer 60 mA vragen. Daarom wil ik de maximale stroom beperken tot 200 mA; dat zou voldoende moeten zijn. Het A4988 datasheet beschrijft dan welke waarden de Sense weerstanden moeten hebben, en welke waarde Vref. Ik hoop dat ik geen fouten heb gemaakt, en de door mij gekozen waarden correct zijn. Ik zou het fijn vinden als dat gecontroleerd wordt.

Verder heb ik er voor gekozen om zoveel mogelijk (JLCPCB) Basic Componenten te gebruiken. Daardoor heb ik voor Rsense twee weerstanden parallel, en zijn een aantal componenten 0603 in plaats van 0402 componenten.



Wordt vervolgd
Aiko

[AP3737]

Ik wil wat gaan zoeken welke FFC/FPC connector op de stepper motoren zou kunnen passen. Ik heb daarom eerst wat foto's gemaakt van de aansluitingen, om de precieze maten te bepalen.


De foto hierboven toont de aansluiting van de steppers die ik heb. De contactvlakken zijn 1,25 mm breed en 2,1mm "hoog". De afstand tussen de contactvlakken is 0,45 mm, dus de pitch is 1,7 mm. Het geheel is 7,25 mm breed. Deze precieze afmetingen heb ik bepaald door de foto in een tekenpakket te laden, en flink te vergroten.


Toevallig heb ik ook een andere stepper liggen, die ik op (bovenstaande) foto heb gezet. De contactvlakken en de pitch zijn identiek, maar het geheel is 8,25 mm breed, dus 1 mm breder. Ook heeft deze aansluiting aan de zijkanten wat inkepingen, terwijl er bij mij (midden op) ruimte is voor een klein schroefje.

Het zou fijn zijn als jullie ook een vergelijkbare foto kunnen maken met de precieze maten. Op het eerste gezicht lijken de aansluitingen van jullie steppers op de tweede foto hierboven, maar ik zie toch kleine verschillen.

In de tussentijd ga ik eens zoeken of ik een connector kan vinden die hierop zou kunnen passen. Eric had al eens  de Molex 9785965 genoemd, maar die zie ik niet passen. Bas heeft de JLCPCB C2856799 genoemd. Deze heeft een pitch van 0,5mm en 12 polen; als je daar (zoals Bas heeft voorgesteld) een subset van aansluit, zou het misschien kunnen passen.

Groet, Aiko

[Eric v C]

Aiko,

ik meet bij mij 5.5 mm als breedte van de FPC flexstrip met 4 contactpunten.
Dat zou kunnen duiden op 1 mm Pitch Easy-On FFC/FPC Connector die MOLEX heeft
Bijvoorbeeld https://nl.mouser.com/c/?marcom=114251379



Eric

[Mar-Cas]

Aiko ea,

Ben bang dat er geen connectors voor zijn, die motoren worden in een mechaniek gebouwd waarbij de connector op het frame wordt vastgelijmd of anderzins vastgezet.
Mijn stepper (2e foto van Aiko) heeft op de achterzijde van de cpnnector een metalen plaatje met lijm. De uithollingen op de connector oppervlak dient als centrering bij montage van het mechaniek.
Bij samenstellen van de componenten komen de oppervakken overeen met ingebouwde verende vingers gemonteerd in andere delen van ..........
Vandaar de vele vormen van contact lippen op dit soort van onderdelen

PS, waarschuwing, het frame is van een lichtgewicht non ferro metaal en bijzonder broos. Zorg bij montage voor een goede passing

[AP3737]

Beste Eric en Casper

Dank voor de feedback, en zeker ook informatie dat de achterkant een metalen plaatje met lijm heeft. Dat verandert de zaak nogal. Ook bij de eerste foto (=mijn steppers) is er een plakstripje op de onderkant, met een klein lipje om die er af te trekken. Die zou er dus af moeten voordat het in wat voor connector dan ook zou passen. Dat geeft echter allerlei nieuwe problemen, bijvoorbeeld dat het geheel in de connector wordt vastgeplakt, zodat je het er niet meer uit kan halen, en misschien zelfs kortsluiting.

Ook fijn te weten dat de oorspronkelijke bedoeling is dat de aansluiting ergens (in een lens?) wordt vastgeplakt, en met verende vingers elektrisch wordt doorverbonden. Dat verklaart het waarom van deze aansluitingen.

Ik heb nog wel even zitten tekenen of het idee van Bas, een 12-polige connector met een pitch van 0,5 mm te nemen, zou kunnen werken. Hieronder mijn "tekenresultaten". Als alleen de blauwe aansluitingen gebruikt worden, zou het (elektrisch gezien) misschien kunnen.


Verder heb ik gezocht bij Mouser, Farnell, Digikeys en LCSC voor FFC/FPC-connectoren met een 1,7 mm pitch. Niets, dus dat bevestigt hetgeen Casper zegt. Ook op het Duitse Stummiforum, waar ze ook deze stepper motoren gebruiken, is er niemand die ze in een connector heeft gezet.

Conclusie is dus dat we de aansluitingen toch moeten solderen. Weer wat geleerd 

Groet, Aiko

[bellejt]

met een 12 pins connector kan je toch elk vlakje verbinden zoals je wenst ? Degene die je niet verbind worden dan ook niet gebruikt. Pitch 0.5 mm zijn in alle vormen te vinden bij onze ali en zelfs boardjes te vinden daar als je zoekt op de microstepper connector

[AP3737]

Pitch 0.5 mm zijn in alle vormen te vinden bij onze ali en zelfs boardjes te vinden daar als je zoekt op de microstepper connector

Dank, nuttig! Die bordjes kende ik nog niet. Waarschijnlijk toch goed om er 1 te bestellen, en te kijken of het ondanks alles past.

Het probleem blijft natuurlijk wel dat, in ieder geval bij de aansluitingen van mijn steppers, aan de onderkant een stukje tape zit met een lipje. Dat lipje verhinderd waarschijnlijk wel dat het in de connector past. Als ik het lipje met tape weg haal, dan blijft alles vast plakken.

Heel wat anders. Ik heb nog eens goed zitten kijken naar de Viessmann seinen die ik heb. Voor veel sporen heb ik of HP0/HP1, dan wel HP0/HP2 nodig. Alhoewel HP0/HP2 wel twee vleugels heeft, zijn die met elkaar gekoppeld en is daar dus maar 1 aandrijving voor nodig. Dat maakt het potentieel een stuk eenvoudiger, want dan hoeft de PCB en 3D houder maar voor 1 aandrijving te zijn.

Desondanks heb ik ook een paar ongekoppelde seinen (HP0/HP1 en HP2), maar daarvoor moeten er twee aandrijvingen naast elkaar, en niet onder elkaar te komen.

Tenslotte wil ik het nog even hebben over het programmeren (UPDI), adres configureren en of we al dan niet voorzien in een serial monitor aansluiting, om tijdens softwareontwerp makkelijk te kunnen debuggen.

Voor het programmeren stel ik voor onderstaande 2-polige pogo-pin connector (2,54mm) te gebruiken. Eventueel zouden we ook een kleinere, met een pitch van 1,27mm kunnen nemen.


Voor initieel adres programmeren kan een klein drukknopje handig zijn. Het probleem daarvan is dat ze relatief veel ruimte op de print innemen, en je er later waarschijnlijk slecht bij kan. Is er misschien een slimme andere oplossing mogelijk?

Tenslotte heb ik nog een vraag over een serial monitor aansluiting ten behoeve van software ontwikkeling / debuggen. Mijn voorstel zou zijn om hiervoor op de onderzijde van de print een paar soldeer pads te hebben, maar geen aparte connector op de componenten kant. Goed plan??

Groet, Aiko

[bellejt]

lijm kan je meestal verwijderen met dissolvant  (nagellakverwijderaar)

[AP3737]

Beste allen

lijm kan je meestal verwijderen met dissolvant  (nagellakverwijderaar)

Klopt!

Nadat ik gisteren het schema rond de A4988 stepper driver heb gepost, is het nu de beurt aan de (ATTiny 1616) processor en de voedingsschakeling. Stel vooral vragen als je iets niet begrijpt of denkt dat het beter kan. Mijn hoop is dat door jullie feedback de schakeling beter wordt.

Nog even voor de volledigheid. Er zit (nog?) geen drukknop op de print om het DCC adres te zetten. De seriële verbinding krijgt aan de onderkant wat soldeer pads.

Groet, Aiko
 

[bask185]

Die spoel kan je weglaten, of vervangen door een met een aanzienlijk lagere weerstand. Die UDPI zou ik 3 polig maken zodat je ook 5V kan doorgeven van de programmer. Dan heb je geen externe voeding nodig.  Pogopin clamp is way to go. Je kan nog kijken of je hem in een kleinere pitch wilt doen. Maar als de ruimte er toch is... why bother.

Ik weet niet goed wat je met de seriele verbinding wilt doen. Zelf zou ik er niks mee doen, of die ook geschikt maken voor een pogopin zodat je met een arduino of een usb-ttl converter de sein print kan configuren. Dat laten we onze buddy, Chad, even een python GUI uitpoepen met wat we nodig hebben 

Opzich als je de sein net gemaakt en geprogrammeerd heb, is het misschien wel fijn als je dan meteen even de helderheid on the spot goed kan zetten, zodat dat achteraf niet hoeft. Als het op de print slechts 1x een 3P pogopin aansluiting kost, kan het weinig kwaad.

Die transistors kunnen meer en meteen ook kleiner. Bijvoorbeeld C891829. Deze is welliswaar niet leverbaar, maar er zijn er meerdere van dat soort. Ze komen soms ook met ingebouwde basis weerstand. Als... ruimte een ding wordt..

Mvg,

Bas