Zelfbouw draaischijf 3D printer - Rocrail WIO Raspberry Pico (W)

[AlbertG]

Ik ga zelf een draaischijf bouwen, uitgevoerd in 2-rail. Het wordt een kleine demobaan.

De onderdelen komen uit de 3-D printer. Het ontwerp heb ik van Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:1837520
Ik heb er niets aan gewijzigd en alle past goed in elkaar. Alleen de speling van de brug op het grote tandwiel is nogal ruim dus daar moet een dun plaatje tussen.

De aandrijving bestaat uit een stappenmotor 28BYJ-48. Die stuur ik via Rocrail aan met een Raspberry Pico (USB) of Pico-W (Draadloos)
Alle instellingen gebeuren in Rocrail.
De speling tussen linksom en rechtsom draaien kan ik als correctie in Rocrail invoeren.

De rails is Piko A-Gleis.

Om te kijken of alles werkt heb ik het globaal in elkaar gezet.
Het resultaat zie je in deze video: https://youtu.be/umJ-YfBqRUc?si=NuTYidh5dfnO0U6k
Zoals je ziet zit alles nog met plakband in elkaar maar dat komt later goed.

Foto 1: de onderdelen


Foto 2: de aandrijving


Foto 3: het totale baantje


Wordt vervolgd.

[Biessendorf]

Hoewel ik het prachtig vind dat je zoiets zelf kan maken, zou ik na het zien van de draaischijf van Joz, nooit meer genoegen nemen met minder.

Maar evengoed complimenten hoor. 

[moonlicht]

Om speling te beperken kan je het tandwiel wat er tussen zit weg laten en de motor direkt op het grote tandwiel laten aandrijven

Cor

[bask185]

Die stappenmotor is misschien trager dan je wilt. Die heeft intern ook veel tandwielen. Ik zou zelf kijken naar een bipolaire motor in nema 14 of 17 behuizing.

Edit. Ik heb nu ook het filmpje gezien en het ziet opzich prima uit dus nvm me   

[Joz]

Leuk Albert! 
Werkt mooi.

[AlbertG]

Bedankt voor de reacties.

Ik heb de draaischijf van Joz bekeken en die ziet er inderdaad super uit.

Ik ga niets veranderen aan de constructie van de draaischijf. Dan zou ik het ontwerp moeten wijzigen en dat is niet mijn bedoeling.
En zoals Bas al opmerkte voldoet dit zo prima.
Dat geldt ook voor de stappenmotor. Die lag nog in de la van mijn vorige project, de rolbrug die al een tijdje op mijn baan meedraait.

[Ronald69]

Dat werkt mooi Albert!

[AlbertG]

Dank je Ronald.

Het laatste onderdeel is ook binnen. Dit is het sleepcontact dat de stroom op de brug moet verzorgen.




Al mijn demobaantjes liggen op laminaat met een frame van vurenhout er onder.




Met gat en draaischijf ziet dat er dan zo uit:


Het is een demobaan waarbij alles zoveel mogelijk zichtbaar blijft, dus ook de stappenmotor.

[AlbertG]

Om de brug te kunnen kalibreren plaats ik een Hall sensor onder de kuil van de draaischijf en een magneet aan de onderkant in de brug.

Het rechte stuk spoor op de foto is in Rocrail spoor 0 en dat is het kalibratiespoor. Maar door de plaats van de zwarte plaat met tandwielen is daar geen plaats om de Hall sensor te plaatsen.
Gelukkig is het in Rocrail mogelijk met een offset aan te geven hoeveel stappen de Hall sensor van spoor 0 verwijderd is. De draaischijf draait bij het kalibreren altijd rechtsom (oftewel met de klok mee).
De Hall sensor moet dus boven spoor 0 liggen.





ten opzichte van de laatste foto in het vorig bericht heb ik de hele plank 180 graden gedraaid. Alle elektronica komt dus aan de voorkant te zitten.

[AlbertG]

De rails ligt.


Voor het rijden van de trein gebruik ik de DCC-EX centrale met wifi, links in beeld. Het relais is voor de polarisatie van het brugspoor.
De bezetmelding van de aangesloten sporen gaat via de Okki (Arcomora). Voor de bezetmelding op de brug heb ik zelf 1 kanaal van de Okki nagebouwd.
De stappenmotor van de draaischijf wordt aangestuurd met een Raspberry Pico-W, rechts op de foto.
En dan ligt er nog een DC-DC converter naar 5V voor de Pico en de stappenmotor.


De bedrading onder de baan, vastgezet met boekbindruggen.

[AlbertG]

Alle onderdelen zitten op hun plaats.
Ik heb de brug verfraaid met wat hekwerk en een huisje voor de bedienaar (tweede foto).
Ik heb de rails zo aangesloten dat in deze situatie (dus met het huisje rechts) de locomotief van rechts naar links over de brug kan rijden naar het linker spoor en weer terug. Dan is de polarisatie gelijk.




Als het huisje bij 1 van de 3 sporen aan de linkerkant staat komt het relais op en wordt de brug gepolariseerd. Ook dan kan de loc van links naar rechts en weer terug rijden
Voor het polariseren heb ik 2 ingangen van het relais aangesloten op 1 poort van de Arduino. Daardoor heb ik eigenlijk een dubbel relais gecreëerd.
In Rocrail kan ik per brugspoor aangeven of de brug al dan niet gepolariseerd kan worden.

[AlbertG]

In de verdere beschrijving beperk ik me tot de besturing van de draaischijf, behalve voor de polarisatie want die loopt via de centrale.

Het mooie van deze besturing via de Raspberry Pico-W is dat alle instellingen in Rocrail gedaan worden. Er hoeft niets geprogrammeerd te worden, het is vooral een kwestie van de juiste gegevens invoeren.
Om de Pico-W geschikt te maken voor WIO (Wireless Input Output) download je eerst het bestand 'WIO-PicoW-USB.uf2' van de Rocrail website. Dan houd je de bootknop van de Pico-W ingedrukt en verbind je deze met de USB-poort van je pc. Dan opent automatisch Windows verkenner waarin de Pico-W als aparte schijf wordt getoond en laat je de bootknop los.

Het bestand 'WIO-PicoW-USB.uf2' kopiëer je naar de Pico-W waarna deze opnieuw opstart.


Daarna start je Rocrail en open je je werkruimte. Via de WIO knop in de taakbalk opent onderstaand dialoogvenster waar je het tabblad 'In onderhoud' selecteert. Via 'Zoek apparaten' en 'Verbinden' maak je eerst via USB verbinding met de PICO-W. In mijn geval dus via COM7.
Daarna verbind je de Pico-W met je netwerk onder de optie 'WLAN'. Via de knop 'Zoeken' zoek en selecteer je eerst de naam van je netwerk en type je het wachtwoord. Als je op de knop 'Stel in' klikt worden de gegevens opgeslagen en maakt de Pico-W verbinding met je netwerk.
In het witte monitor venster kun je volgen wat er gebeurt en controleren of de Pico-W inderdaad verbinding heeft gemaakt met je netwerk.
Onder 'Identiteit/Type moet je de Pico-W nog een uniek 'Nummer' geven. Standaard is dit 33 en dat moet je dus veranderen. Via dit nummer verwijs je in het vervolg naar deze specifieke Pico-W.
De 'Naam' hoef je niet te wijzigen. Ook hier worden de gegevens via 'Stel in' opgeslagen.



De Pico-W is nu klaar voor de volgende stap. De USB kabel moet je nog wel laten zitten om de Pico-W van stroom te voorzien.
Op het tabblad Query selecteer je nu de Pico-W met ID 61 waarna je op het tabblad 'Configuratie' de juiste instellingen kunt maken.
Ik heb alle poorten op 'o' van Output gezet. Onder Step Motor heb ik gekozen voor '4 wire' want dat is het type stappenmotor dat ik heb aangesloten. De overige instellingen zijn voor mijn toepassing niet relevant.
Via Set (onder in beeld) worden de instellingen opgeslagen.




De Pico-W is nu klaar voor gebruik. Volgende keer beschrijf ik de aansluiting van de stappen motor en de instellingen van de draaischijf.

[AlbertG]

In onderstaande foto de aansluitingen en aansturing van de stappenmotor.
Van links naar rechts de stappenmotor, de driver, de Raspberry Pico-W en de DC-DC converter die de 5V voedingsspanning regelt voor de Pico-W en de stappenmotor.



Als ik daarop inzoom zie je de bedrading naar de verschillende onderdelen.
De witte draad van de Hall sensor voor de calibratie moet aangesloten worden op pin GP28. De rode en de blauwe zijn voor 3,3V en GND voor de Hall sensor
De aanluitingen van de stappenmotor driver zitten op GP10, GP11, GP12 en GP13.

De Pico-W kan (behalve via de USB) ook extern gevoed worden met een spanning tussen 3,3 en 5,5V. De converter is ingesteld op 5V, dan kan ik daarmee ook de stappenmotor van stroom voorzien.

[Bert55]

Mooi verslag Albert.
Het is jou kennelijk beter gelukt dan mij. Ik had dezelfde thingi schijf maar die liep niet lekker met name door de tandwielen dus in de kliko beland. Daarop heb ik er zelf eentje gebouwd.

Op reactie #2: Speling is niet weg te krijgen, dat zit al in de stappenmotor zelf en maakt ook niet heel veel uit, de sketch regelt dat wel.

[AlbertG]

Hoi Bert,
Bedankt voor je reactie. De draaischijf is geschikt voor het doel waarvoor ik hem gemaakt heb. Uitzoeken hoe het werkt en dat delen met anderen. In december gaat de draaischijf mee naar de HCC!m gebruikersbijeenkomst.
Ik zal niemand aanraden deze draaischijf in de baan op te nemen. Daarvoor is hij niet geschikt. Maar de techniek van Rocrail met een Raspberry Pico-W en een stappenmotor is goed toe te passen.

Ik heb de beschrijving van je draaischijf gevonden. Ik ga dat nog teruglezen. De rollagers onder de uiteinden van de brug zullen er vast voor zorgen dat die van jou beter beweegt.

Ik heb zelf een rolbrug gemaakt met Arduino en de software van DCC-EX en die doet wel mee op mijn 3-rail baan. Als ik dat opnieuw zou doen, dan zou ik dat doen met de Pico-W want dat is veel eenvoudiger.
Ik ga hierna beschrijven hoe ik de instellingen in Rocrail heb gemaakt.