12V Schrittmotoren über Arduino steuern

[kilianj]

Hallo,

ich habe folgendes Problem, undzwar möchte ich über einen Arduino Schrittmotoren ansteuern.
Das genaue Projekt ist eine Slotmachine, bei welcher drei Schrittmotoren angesteuert werden welche jeweils eine dieser Rollen mit Zeichen oben andreht.

Diese sollen über den Arduino einstellbar sein, undzwar so, dass diese sich ca. 10, 12 und 14 Sekunden drehen, danach dann aber so stoppen, dass das Bild in der Mitte angezeigt wird.

Ich habe ein bisschen rumrecherchiert und habe Pläne gefunden wo Leute über Transistoren, Regelbare Widerstände und eine Extra Platine (A4988 ? ) verwendet haben, um den Schrittmotor zu betreiben.

Das ganze soll in ein Gehäuse aus Holz, welches ich selber bauen möchte. Platinen kann ich selber ätzen und bestücken, ich müsste nur wissen was ich da alles brauche und was ich beachten muss.

Im Internet wurden hin und wieder auch 5V Schrittmotoren verwendet, allerdings wurde bei anderen Projekten wieder gesagt dass der Arduino dafür zu schwach sei und man deshalb einen 12V Motor nehmen, und diesen über ein Netzteil solle.

Das ganze ist ein Schulprojekt (Keine Prüfung, einfach ein Projekt wofür ich ein Semester Zeit habe) und ich möchte möglichst viel selbst machen

Beim Coden würde ich sagen, dass ich dass schaffen würde, da das ja keine all zu schwere Aufgabe ist.

Danke für jede Hilfe !

[paulpaulson]

Hallo
das ist ein super Projekt.
Am besten ihr startet mit einem Blockschaltbild. So könnt ihr alle Komponeten identifizieren und ihre mechanischen und elektrischen Schnittstellen festlegen. Daraus ergibt sich u.a. eine Energiebilanz für die Größe der Stromversorgung.
Zum Drehen der Trommeln langt ein ganz einfacher Schrittmotor. Nicht vergessen das jede Trommel eine Referenz benötigt, damit der Arduino erkennen kann welches Bild dargestellt wird.
Die Trommeln lassen sich prima mit einem 3D-Drucker herstellen, als zusätzliche Anregung für die Projektarbeit.

[MicroBahner]

Schrittmotoren sind ein weites Feld - auch was die Spannungsversorgung angeht. Grundsätzlich gilt aber, dass der Motor immer eine eigene Energieversorgung braucht. Es gibt kleine 5V-Stepper, die man für einen Test mal aus der USB-Spannug versorgen könnte, aber für das fertige Gerät brauchst Du auf jeden Fall eine eigene Spannungsquelle für deinen Schrittmotor.

Du brauchst auch auf jeden Fall einen Treiber für deine Motore. Die Ausgänge des Arduino sind zu schwach um den Motor direkt anzusteuern. Es gibt stromgesteuerte und spanniungsgesteuerte Schrittmotore. Dementsprechend musst Du den Treiber aussuchen. Der angesprochene A4988 Treiber ist für stromgesteuerte Schrittmotore gedacht. Die erkennt man daran, dass ihre Nennspannung ( Spulenwiderstand x Nennstrom ) sehr klein ist - in der Regel deutlich unter 5V. Trotzdem wird der Treiber in diesem Fall mit einer höheren Spannug - z.B. 12V - versorgt.

Ich vermute, dass der vielfach in Tutorials verwendete kleine 5V Motor mit Getriebe für deine Zwecke eher nicht geeignet ist. Bei einer Slotmaschine sollen sich die Walzen ja so schnell drehen, dass man die Symbole darauf nicht mehr erkennen kann. Das kann dieser Stepper aufgrund des eingebauten Getriebes nicht leisten.

Wie groß soll das Ganze denn werden? Du musst die Motore ja auch neben den Walzen unterbringen. Es wäre also gut, wenn Du ein bisschen mehr über den geplanten mechanischen Aufbau verrätst.

Der schon angesprochene Referenzpunkt ist auch wichtig, sonst kannst Du die Trommeln nicht gezielt so anhalten, dass das Symboll im Sichtfenster mittig steht ( und Du willst ja auch sicher bestimmen welches Symbol angezeigt wird ).

[agmue]

kilianj:
Das genaue Projekt ist eine Slotmachine, bei welcher drei Schrittmotoren angesteuert werden welche jeweils eine dieser Rollen mit Zeichen oben andreht.

Ich habe einen einarmigen Banditen vor mir, richtig?

kilianj:
... allerdings wurde bei anderen Projekten wieder gesagt dass der Arduino dafür zu schwach sei ...

Der Arduino ist, abgesehen von kleinsten Schrittmotoren, zu schwach für eine direkte Ansteuerung. Daher

Arduino - Treiber - Schrittmotor

Schrittmotoren gibt es bipolar und unipolar, mit Spannungs- und mit Stromsteuerung. Das gilt es bei der Auswahl des Treibers zu berücksichtigen.

Die Auswahl eines Schrittmotors erfolgt nach dem notwendigen Drehmoment, was bei Dir gering sein sollte, es muß ja nur die Reibung überwunden werden, richtig?

Außerdem mußt Du sicher kosteneffizient arbeiten, was zu Kompromissen führen kann.

Ich habe mal bei einem Versender geschaut, das soll aber keine Kaufempfehlung sein. Konkrete Beispiele:

2 Phasen, 12 V, 0,1 Nm: bipolar für Spannungssteuerung beispielsweise mit L298N Motor Treiber

2 Phasen, 4,8 V, 0,2 Nm: bipolar für Stromsteuerung beispielsweise mit DRV8825

Die billige Versuchung für 2,95 €: 10,4 V, 0,33 A, 0,34 Nm, bipolar könntest Du auch mittels DRV8825 ansteuern, weil nur DIR und STEP benötigt werden, wobei Du DIR sogar auf festes Potential legen könntest. Also bei drei Motoren drei Arduino-Pins für drei DIRs. Das ergibt kein optimales Drehmoment, was aber nicht relevant sein dürfte. Zusätzlich Netzteil 24 V 3 A an DRV8825, StepDown von 24 V auf 5 V für Arduino.

kilianj:
Beim Coden würde ich sagen, dass ich dass schaffen würde, da das ja keine all zu schwere Aufgabe ist.

Schaue Dir mal die MobaTools von MicroBahner an, die unterstützen Dich optimal.

[gregorss]

kilianj:
... da das ja keine all zu schwere Aufgabe ist.

Sorry, aber da musste ich kurz lachen. Unterschätze nicht, in was für Gruben Du beim Programmieren fallen kannst!

Versioniere Deine Arbeit und programmiere lesbar - lies z.B. das hier.

Gruß

Gregor