Симулятор лифта на NANO (нужны советы по электрической части)

[Serb]

Доброго времени суток, появилась такая задача, ребенок (9 лет) загорелся лифтами и попросил купить ему игрушечный лифт. Как оказалось игрушки подобного рода представлены на рынке очень скудно. Решил собрать такую игрушку совместно с ребенком, пусть даже долгострой, но это заставит его думать, проводить время с отцом, отвлечет от смартфона, может быть чему то научит.
Так как дома имеется принтер Ender 3, глядя на него родилась идея, собрать раму из алюминиевого профиля 2020 и 2040 (не самый дешевый вариант, но зато сверлить крутить по минимуму), высотой около 1 метра, поставить шаговый двигатель NEMA 17, повесить тележку от 3Д принтера на ремень GT2 и к ней напечатать кабину. В идеале реализовать управление по ИК и в будущем сделать открывание дверей. А и конечно же индикатор этажа, а может быть и индикация ошибок.
На данный момент заказал сам профиль, дома имеется пара плат NANO, ЖК дисплей.
Собственно вопросы, выбор двигателя и драйвера к нему, существует ли адекватный шилд под NANO и нужен ли он, может просто проводами соединиться? Хватит ли пинов у NANO?
В блендере набросал примерный вид, буду рад любым советам, так как ардуиной не занимаюсь, подтолкните в нужном направлении.

 

[viktor1703]

Сколько планируется "этажей"? Как будет производиться вызов на "этаж"?

 

[Serb]

@viktor1703,чтобы избежать кучи кнопок, я думал о ИК приемнике, либо со своим пультом или у сына смартфон редми с ик излучателем. Изначально он хочет чтобы лифт просто ездил, я думал может можно реализовать режим демо, когда лифт живет своей жизнью, типа ездит на какие то этажи, включает свет в кабине, останавливается на первом, думал чтобы не париться с кучей этажных концевиков просто сделать обнуление при включении от одного концевика внизу, и потом просто отсчет этажей от этой позиции. Метровую рельсу я не нашел, заказал 800 мм, размер тележки не помню, ну по итогу выйдет этажей 7-8 думаю. То есть не будет кнопок вызова на этаж, будет пульт который может отправить лифт на заданный этаж, я видел на ютубе мини лифт где пальцем надо в кабине кнопки нажимать, я думаю это неудобно. Может быть когда нибудь в далеком далеком будущем, когда все уже будет реализовано и будет работать, хотелось бы добавить глюки по типу глюков часов на ГРИ, с выводом ошибки на экран как это бывает у частотных преобразователей, которые ребенок сможет искать и устранять, но это прям в далеком далеком будущем если он не перегорит лифтами. На данный момент вот просто шаговый мотор с концевиком, по механике все просто, по открыванию дверей пока вопрос, наверно какая то сервомашинка с изменяемой полярностью, тут я уже плаваю. Заказчика просто устроит 2 кнопки ехать вверх пока держишь и ехать вниз, я бы даже просто мотор с парой кнопок сделал на первое время пока постигаю програмирование. Но я даже не знаю что можно из обычных моторов посадить на GT2 ремень с минимумом переделок.

Давайте вообще упростим задачу до желаний ребенка, есть некая кинематика, и ребенок просто хочет управлять шаговым мотором по двум кнопкам или с пульта, шаговик может ехать пока удерживается кнопка или проезжать условный этаж за клик, подскажите что за драйвер что за мотор, могу я взять любое с алиэкспресс, скажем NEMA 17 1.5 А? Драйвер что то типа TMC2208, и ардуино нано. Но я не знаю как драйвер правильно присоеденить к нано, я в жизни ремонтирую большие ЧПУ станки, они работают на сервоприводах, Yaskawa, Omron, KEB. Там я примерно представляю, есть некая плата управления, привода сидят на CANOpen или Modbus или еще на каком то протоколе, это может быть витая пара или оптика, но как это делается на ардуино я не знаю, а заказать не то тоже не хочется.

 

[viktor1703]

обнуление при включении от одного концевика внизу, и потом просто отсчет этажей от этой позиции

Кстати, обычные лифты так и работают, при включении,если не в зоне точной остановки (ТО), то едет вниз до ближайшей ТО, а потом уже идёт до ДНЭ и ТО (датчика нижнего этажа), а потом уже идёт отсчёт этажей от этой точки.

думал о ИК приемнике, либо со своим пультом или у сына смартфон редми с ик излучателем.

тут нужно будет знать протокол передачи ИК пульта.

NEMA 17 1.5 А? Драйвер что то типа TMC2208

Это подойдёт.

я не знаю как драйвер правильно присоеденить к нано

Там всё, довольно просто, от ардуино к драйверу подключается 3 провода : Step, Dir, Enable, а можно даже и 2 провода step и dir. При каждом импульсе на step шаговик делает один шаг, dir изменяет направление движения. Enable включает или отключает мотор. В принципе, в инете информации много по этому драйверу.

 

[Старик Похабыч]

Я бы что предложил. Нано, нема, тмс2208, 2 концевика по краям лифтовой шахты. Нажатие на любой из концевиков не даст уехать не туда лифту, а попытка уехать = авария в шахте.
Кнопки добавить по вкусу. Но надо как то определять этажи. Не шагами, а положением. И что бы сэкономить пины, то датчик должен быть в самом лифте. Можно датчик холла поставить. а на каждый этаж по магниту. Можно датчик полосы, а на этажах черные полосы на белом фоне. А то и по 2 штуки, что бы замедлить скорость.
Ну и соотв. кнопки вверх и вниз. При включении лифт вниз до концевика (в шахту) и потом вверх до 1-го этажа.
Ну и самое простое сделать движение по одному этажу.
Пульт нужен, что бы можно было нажимать кнопки внутри лифта. А кнопки можно подключить хоть через мультиплексор, что бы сэкономить пины.
Этаж определяется подсчетом. Начальный этаж 1. Едим вврех на 2- должны остановиться на сл. метке, со второго на 4 через одну метку.

 

[PiratFox]

тут нужно будет знать протокол передачи ИК пульта.

Использовать ардуинскую библиотеку IRremote под распространённые пульты. В ней много разных, наверняка что-то найдётся.

 

[poty]

Можно датчик холла поставить. а на каждый этаж по магниту.

Проще геркон. При условии, что этажей всего 8 - можно даже на каждый этаж по геркону поставить, тогда не потребуется определять положение по концевикам ("аналоговая клавиатура", например, да и так пинов хватит).
Плавный "подход" к этажу можно сделать подсчитывая количество пройденных шагов. Определить сколько шагов между этажами и за несколько шагов до цели замедляться в несколько раз до срабатывания геркона. Примерно так же работает и обычный лифт.
Про IR @PiratFox уже написал.

 

[Старик Похабыч]

Геркон дребезжит, хотя и холла тоже может давать дребезг.
Я почему против подсчет а шагов: по датчику можно легко менять высоту потолка без шаманства. А так то можно и 2 концевика и просто по шагам выставлять без вопросов.

 

[viktor1703]

кнопки можно подключить хоть через мультиплексор

А можно и матрицей замутить, хотя если кнопок мало, то нужно смотреть, что выгоднее. Это в "большом" лифте на матрице 8х8 (16 пинов) подключено 64 кнопки.

Плавный "подход" к этажу можно сделать подсчитывая количество пройденных шагов. Определить сколько шагов между этажами и за несколько шагов до цели замедляться в несколько раз до срабатывания геркона. Примерно так же работает и обычный лифт

У меня на обслуживании есть дом в, котором лифты работают именн так, только считает не шаги, а время движения от предыдущего датчика ТО до следующего ДТО. И если не укладывается в установленный интервал, то СТОП и индикация "ошибки".
А в другом доме стоит

по 2 штуки, что бы замедлить скорость

И время движения тоже считает.

 

[Serb]

Прошло около полутора месяцев с момента заказа комплектующих, детали подъехали. В четверг собрал механику, пришлось свозить 800 миллиметровую направляющую на работу, на сверлильный станок, чтобы сделать отверстия в профиле 2020V под посадку винтов DIN912 М5, крепление мотора напечатал на 3D принтере, зацепы для ремня тоже. Долго воевал с библиотеками Гайвера, но немного разобрался мотор у меня поехал, пока без плавных торможений и без пульта, просто из порта управляется. Вопрос собственно в чем, дребезг или пропуск шагов, например при прикосновении к раме, с чем это связано как убрать? 3Д принтер у меня на прикосновения никак не реагирует.



Видео лучше демонстрирует помехи