Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Sklep HeluKabel
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Silnik krokowy kontrolowany poprzez WiFi

ghost666 06 Lis 2016 15:14 2670 0
  • Silnik krokowy kontrolowany poprzez WiFi
    Na Kickstarterze odbyła się niedawno kampania crowdfundingowa OpenMYR - kontrolera silników krokowych i serwomotorów z interfejsem WiFi. Tego rodzaju sterownik ma, w zamyśle projektantów, zrewolucjonizować wiele kwestii w hobbystycznych projektach, które dotychczasowo korzystały z np. Arduino i innych mikrokontrolerów do sterowania silnikami krokowymi etc. Wykorzystanie interfejsu WiFi do sterowania pozwoli na zredukowanie ilości kabli, które trzeba połączyć w systemie, aby wszystko poprawnie działało. Wystarczy kontrolować silnik krokowy w pełni bezprzewodowo poprzez WiFi.

    Zasadniczy pomysł jest bardzo prosty. Autorzy chcieli stworzyć sterowany bezprzewodowo silnik, który mógłby być wykorzystany przez osoby o różnym poziomie znajomości elektroniki i programowania. Żadnych płytek drukowanych, modułów, shieldów i programowania Arduino - wszystko miało być bardzo proste i umożliwić natychmiastowe podłączenie i uruchomienie układu prosto z paczki.

    Silnik krokowy kontrolowany poprzez WiFi


    Po podłączeniu silnika do zasilania po raz pierwszy układ natychmiastowo zaczyna nadawać własną sieć WiFi. Można podłączyć do niej dowolne urządzenie i kontrolować silnik z jego poziomu albo też skonfigurować go, aby podłączył się do innej sieci bezprzewodowej, jaka już jest obecna. Do kontroli silnika służą proste narzędzia wbudowane w stronę web. Dla osób zainteresowanych bardziej ambitnym wykorzystaniem udostępniony został specjalny protokół do wydawania komend silnikom poprzez sieć.

    Niezależnie od tego ile wiesz o programowaniu, kontroli silników i technologii bezprzewodowej, bez problemu możesz zintegrować opisywany moduł w swoim projekcie. Jeśli chcesz po prostu włączać i wyłączać światło to bez problemu możesz do tego wykorzystać OpenMYR. Jeśli chcesz skonstruować bardziej zaawansowany projekt - na przykład robotyczne ramię - to także nie ma problemu, aby wykorzystać do tego opisywane silniki.

    Czym jest OpenMYR

    Pomysł tego układu wywodzi się od Kyle Berezina, który próbował kiedyś zmontować drukarkę 3D z kitu. Frustracja konstruktora była ogromna, tak, że wraz z kolegą - Chrisem Adamsem - zaprojektował własne urządzenie, ponieważ to które starał się zmontować po prostu nie działało poprawnie. To był ich pierwszy wspólny projekt, jaki realizowali pod sztandarem "OpenMYR". Okazało się, że masowa produkcja drukarek 3D jest trochę zbyt ambitnym zadaniem jak na ich możliwości, ale podczas omawiania innych pomysłów konstruktorzy ustalili, że mogą stworzyć i skomercjalizować co innego - zdalnie i bezprzewodowo sterowany silnik. Jego zastosowanie pozwala na zredukowanie ilości kabli, jakie potrzebne są do zestawienia urządzenia.





    To co najbardziej zdziwiło inżynierów to to, że dotychczas nikt nie skonstruował takiego zestawu. Co więcej, silniki krokowe czy serwomotory zazwyczaj wymagały stosowania skomplikowanej elektroniki, wiele kabli etc. Jak przyznają twórcy dostrzegli w tym ogromny potencjał i postanowili działać.

    OpenMYR działa w Syracuse w stanie Nowy Jork. Autorzy opisywanej konstrukcji tutaj, pracując w piwnicy stworzyli szereg prototypów, które umożliwiły im przetestowanie urządzenia i wystartowanie z kampanią crowdfundingową.

    Dwa rozwiązania, wiele aplikacji

    Autorzy na Kickstarterze prezentują dwa modele bezprzewodowo sterowanych silników. Dedykowane są one do różnych, jednakże dosyć podobnych, rozwiązań. Flagowym rozwiązaniem, jest zintegrowany silnik krokowy, kontrolowany poprzez WiFi. Silnik ten charakteryzuje się nieskończonym zakresem ruchów, może poruszać się w dwie strony i ma całkiem wysoki moment obrotowy.

    Silnik krokowy kontrolowany poprzez WiFi


    W opisywanej konstrukcji zastosowano silnik NEMA-17, do którego dołączony został kontroler zabudowany w obudowie, pozwalającej na jego integrację z silnikiem.

    Drugi układ to kontroler serwomotorów, także sterowany poprzez WiFi. To idealny układ do zastosowania w miejscach, gdzie jest bardzo mało miejsca na kontroler. Dostępne są różne rodzaje serwomechanizmów dedykowane do rozmaitych zastosowań, jednakże wszystkie z nich wyposażone są w taki sam interfejs, co pozwala je elastycznie wymieniać. Do opisywanego kontrolera z interfejsem WiFi podłączyć można do trzech serw.

    Silnik krokowy kontrolowany poprzez WiFi


    Silniki WiFi i Ty

    Główną ideą przyświecającą projektowi było to, aby z silników korzystać mógł każdy, niezależnie od umiejętności. Najmniej doświadczony użytkownik może skorzystać z dostarczanych wraz z systemem aplikacji i narzędzi. Jedyne co tak na prawdę jest potrzebne to pomysł wykorzystania systemu. Wystarczy połączyć go z gotowym urządzeniem i podłączyć zasilanie. Jeśli chodzi o kontrolę silników wystarczy wykorzystać np. interfejs web, jaki oferowany jest przez sterownik silnika - niezależnie czy kontrola ma być realizowana w czasie rzeczywistym czy z zaprogramowaną sekwencją ruchów. Dzięki wykorzystaniu gotowego systemu konstruktor skupić się może na własnej konstrukcji.

    Zaawansowani użytkownicy tego rodzaju systemów odnajdą w projekcie wiele możliwości bardziej zaawansowanego kontrolowania systemu. Proponowane silniki sterowane mogą być poprzez UDP jak i HTTP z wykorzystaniem tak JSON jak i pakietów danych. Dzięki temu możliwa jest ich obsługa z poziomu dowolnej platformy językowej, która może wysyłać dane po sieci. Można dzięki temu stworzyć bardzo skomplikowane systemy sterowania, które nie musząc korzystać np. z Arduino czy innych platform tego rodzaju. Przykładem takiej aplikacji jest robotyczne ramię, które sterowane jest poprzez Kinecta. Program, który go kontroluje, wysyła do sterownika ramienia dane poprzez skrypt w Node.js. Jeśli podczas realizacji projektu konieczne okaże się zmodyfikowanie kodu samego sterownika, to możliwe jest wgrywanie nowego firmware-u do układu poprzez sieć WiFi.



    Konstrukcje w ramach OpenMYR oparte są na otwartym oprogramowaniu i sprzęcie. Autorzy wykorzystywali podczas tworzenia systemu wsparcie środowiska wspierającego otwarte źródła, więc także chcą oddać coś światu. Założeniem projektu, od samego jego początku było, że układ pozostanie otwarty - tak od strony sprzętowej jak i programowej. Stąd też OpenMYR.

    Dzięki temu możliwe jest pobranie źródeł i projektów sprzętu np. z GitHuba. Dzięki temu można zestawić podobny układ samodzielnie. Wraz z rozwojem projektu na stronie pojawiać się będzie więcej nowych funkcji i innych nowinek.

    Główne cechy oprogramowania

    * Kontrola bezprzewodowa. Po pierwszym włączeniu system zaczyna nadawać w ramach własnej sieci WiFi. Można go skonfigurować do podłączenia się do innej sieci w domu, szkole czy biurze. Wszystko bezprzewodowo.
    * Łatwość wykorzystania. Wykorzystanie modułu jest bardzo proste. Autorzy dostarczają aplikację na smartfony do kontroli silników, o sama kontrola wyposażona jest w interfejs web do zarządzania silnikiem.
    * Potężne API. Protokół, jaki wbudowano w układ pozwala na bardzo dokładną i rozbudowaną kontrolę nad układem. Autorzy projektu udostępniają oczywiście całą dokumentację interfejsu, więc możliwe jest kontrolowanie silnika z dowolnej platformy z dostępem do sieci bezprzewodowej.
    * Bezprzewodowe ładowanie danych do programu. Dzięki któremu wszystkie ustawienia silnika zmieniać można poprzez interfejs WiFi. Jeśli chcemy wgrać nowy lub zmodyfikowany firmware do kontrolera, to jest to także możliwe poprzez interfejs bezprzewodowy.
    * Otwarty system. Jak opisano powyżej cały sterownik jest otwarty - sprzęt i oprogramowanie. Cała dokumentacja dostępna jest na GitHubie projektu.

    Główne cechy sprzętu

    * Prosta budowa. Dzięki niej integracja modułów z dowolnymi urządzeniami jest bardzo prosta. Sterownik silnika krokowego jest zintegrowany wraz z nim w niewielkiej obudowie, przymocowanej do spodniej części silnika. Sterownik serwomechanizmów dostarczany jest w postaci kompaktowej PCB z wszystkimi potrzebnymi wyprowadzeniami.
    * Elastyczna rozbudowa. Możliwe jest zwiększanie możliwości całego systemu poprzez dodawanie sensorów i krańcówek do układu - sterowniki wspierają tego rodzaju rozszerzenia. A jeśli nie wspierają jakiejś funkcji, to zawsze można wbudować ją samodzielnie z uwagi, że to otwarty układ.
    * Mocny procesor. Sercem modułu jest układ ES8266 firmy Espressif. To niezwykle popularna platforma dla systemów z interfejsem WiFi, ale oprócz zintegrowanego kompletnego kontrolera sieci bezprzewodowej jest to dosyć mocny procesor. Taktowany zegarem 80 MHz i wyposażony w 4 MB pamięci Flash może on pomieścić dużo więcej niż tylko system sterowania silnikami.
    * Elastyczne napięcie zasilania. Układ zasilany jest poprzez złącze T-Deans, jakie często wykorzystywane jest do podłączania baterii itp. Układ może działać z szerokim zakresem napięć wejściowych, co sprawia że zasilanie systemu jest bardzo proste w dowolnej aplikacji.
    * Open Hardware. Dzięki koncepcji otwartego sprzętu, wszystkie projekty systemu dostępne są za darmo w sieci. Oczywiście, często ich jednostkowa produkcja jest po prostu nieopłacalna - stąd kampania na Kickstarterze - ale zasadniczo każdy może samodzielnie wykonać taki system w swoim domu.

    Silnik krokowy kontrolowany poprzez WiFi


    https://www.kickstarter.com/projects/77886650/wifi-motors?token=9aa90ab1

  • Sklep HeluKabel