Arduino N° 65 - Rotore azimutale a controllo digitale diretto - da Radiorama

< Arduino N° 64

Achille De Santis

> Arduino N°  66

Fig. 1: Assemblaggio generale del circuito di prova del firmware.

Rotore azimutale a controllo digitale diretto.

Movimentazione di un motore "a passo" per applicazione come rotore azimutale a 360 gradi.
Un potenziometro lineare (meglio se multigiri) rileva la posizione da impostare.
Inserire un condensatore da 47uF/16VL elettrolitico ai capi del potenziometro (in parallelo sull'alimentazione).
Il funzionamento è molto preciso;  si potrebbe lasciare sempre inserito il comando di consenso ma questo non permetterebbe di leggere e predisporre con precisione l'angolo impostato.
Operando la selezione della posizione angolare viene visualizzato il valore di set-point.
Premendo, poi, il pulsante di consenso (start), fino all'accensione del LED, si avvia la movimentazione.
Il LED resta acceso per tutta la durata della movimentazione del motore ed indica la ricerca e l'assetto sulla posizione di set-point, precedentemente impostata.
Un display LCD 16X2 visualizza i valori impostati ed i relativi movimenti.
Con questi parametri si ottiene una rotazione completa in circa 90 secondi, valore ritenuto idoneo per la movimentazione assiale di antenne direttive.

In figura 1) viene mostrato lo schema generale del circuito, dove manca soltanto il motore passo-passo ed il modulo di potenza per il suo pilotaggio (L298).

Fig: 2: Control box all'accensione;

In fig. 2) è visibile il dispositivo completo e funzionante, ancora assemblato su breadboard.

Nella versione finale, il controllore programmabile è stato sostituito dal più semplice e meno costoso ATmega168, con le stesse caratteristiche di funzionamento.

Il display è il classico ed economico LCD 16X2 (2 righe x 16 colonne) nella versione senza I2C, compatibile con altri moduli gestiti da integrato Itachi HD44780; volendo, il display può essere sostituito con altro fornito di I2C, cablando opportunamente.

Fig. 3: sequenza delle fasi operative: preselezione dell'angolo,
consenso al movimento, visualizzazione del raggiunto set-point;

Il potenziometro a sinistra (v. fig. 2) regola la luminosità del display; l'altro, quello a destra in foto, regola la posizione angolare di azimuth prescelto, a sua volta segnalata sul display.
In questo modo è possibile operare una regolazione fine prima di attivare la movimentazione con il pulsante di consenso.

Il pulsante gestisce il consenso al movimento, che viene confermato sia dall'accensione del LED di segnalazione che dall'indicazione in testo, visibile sul display.

A fine movimento, sul display viene visualizzato il valore finale raggiunto.

Con i parametri inseriti, la rotazione completa viene effettuata in circa 90 secondi, valore ritenuto ottimale per movimentazione azimutale di antenne.
Nella foto animata di figura 3) viene visualizzata la sequenza delle operazioni e delle relative schermate sul display.


Per gli interessati, è disponibile il microcontrollore già programmato e facilmente integrabile in un sistema di gestione di un rotore azimutale con motore a passo.

by Achille De Santis - V4 del 20-06-2020 - tecnatronATgmail.com

https://www.air-radio.it/index.php/2020/08/02/radiorama-numero-106/?fbclid=IwAR3TD37HLZvQ0RkHYW6_tP7o2tZ32nV-f4rjLJlzBR1EcdgZFfdcenVgcAI

Simulazione: 


Argomenti correlati:

Arduino N° 14 - Control Box per Rotore azimutale

Arduino N° 46 - Control box per Rotore Azimutale Economico

Control box per rotore azimutale economico.

Arduino N°  59 - Pilotaggio Stepper Motor

> Arduino N°  66

Arduino N° 46 - Control box per Rotore Azimutale Economico

< Segue da Arduino N° 45

Achille De Santis

> Arduino N° 47

Parte seconda

La versione V.9.2 del Firmware prevede l'inserimento di un semplice sensore a contatto reed sulla campana del rotore. In questo modo è possibile calibrare il rotore sempre nella posizione di riferimento, operando come segue.

Manuale d’uso

            Questo control-box è adatto a realizzare un piccolo rotore per antenne o a sostituire la parte di pilotaggio di alcuni rotori economici che, pur funzionando, non hanno quelle caratteristiche di stabilità e di precisione che si richiede ad un rotore di antenna, seppure piccolo e per antenne leggere.

Procedura di calibrazione

All’occorrenza, la calibrazione è molto semplice:

·         Si azzera il rotore sulla posizione di riferimento (nord);

·         Si controlla lo zero con l’accensione della spia;

·         La posizione del potenziometro ci suggerisce, nel caso, il disallineamento;

·        Si posiziona sullo zero il potenziometro di set-point (senza start!) e si resetta il control-box, in modo da far riconoscere al sistema la posizione di riferimento.

·         Fatto! Il rotore è allineato e calibrato.

            Ricordate! Una volta spento, il control box perde la memoria della posizione iniziale ma la riconosce all’accensione successiva quindi, assicuratevi che il potenziometro resti nella stessa posizione. Per sicurezza, spegnete sempre con il potenziometro nella posizione di zero centrale (riferimento sicuro); in questo modo avrete sempre un riferimento preciso per l’accensione e non vi saranno problemi di allineamento. Nel caso di piccoli ‘trimming’ che si dovessero rendere necessari dopo brevi movimentazioni ripetute, riferitevi alla procedura di calibrazione.

La stessa cosa potrebbe essere fatta nel caso aveste un segnale radio di riferimento, con azimuth noto.

Simulazione:


Argomenti correlati:

Control box per rotore azimutale economico.

Arduino N° 14 - Control Box per Rotore azimutale

> Arduino N° 47

Control box per rotore azimutale economico.

L'idea di base era quella di ricostruire un control-box di un piccolo rotore per antenne leggere (VHF/UHF).
Ideato il programma, editato lo sketch, "limato" qualche bit, il dispositivo funzione bene.
A breve, aggiornamento sulla operatività.
Il rotore sarà anche economico ma funziona molto bene. Precisione di +- 1 grado.

E' stato aggiunto un pulsante di start, per effettuare la preselezione senza far partire immediatamente il motore. In questo modo si evitano incertezze dovute ad un trimming della posizione angolare.
Il pulsante si può escludere e così si abilita la partenza automatica.

Visto che per questi rotori non esiste il sensore di posizione ma tutto è demandato al 'sincronismo' proveniente dalla rete di alimentazione, ho escluso tutta la parte elettromeccanica ed ho sviluppato un SW per microcontrollore che potesse gestire la movimentazione con una "base tempi" corrispondente al periodo della rete elettrica.
Il FW, adattabile a molti motoriduttori, prevede l'immissione, una volta per tutte, del tempo necessario ad una corsa completa del motore, da 0 a 360 gradi di rotazione dell'asse.
 

Fig. 1: Schema di collegamento della scheda Arduino

Fig. 2: aggiunta del pulsante di "START", per abilitare il movimento dopo la preselezione.

Argomenti correlati: 

Arduino N° 14 - Control Box per Rotore azimutale 
Arduino N° 46 - Control Box per Rotore azimutale - parte seconda  

Arduino N° 14 - Control Box per Rotore azimutale

< Arduino N° 13

Achille De Santis

> Arduino N° 15

Lavoro scaturito dalla collaborazione tra Achille De Santis - IU0EUF e Dario Francesconi - IW0DYI.

  Come recuperare un vecchio ed economico rotore ex TV ed aggiornarlo con una scheda di controllo Arduino. 

La descrizione del "Control-box per Rotore azimutale" è già stata pubblicata su RadioRama N° 88 pag. 45. Buona lettura e buona sperimentazione!

Fig. 1 : Il pannello frontale con display 

Fig. 2: l'interno del control box

Fig. 4: il pannello posteriore

Fig. 3: vista d'insieme

Foto 5: Particolare del display LCD

----------------------------------------------------------

Nota finale:
Se il vostro rotore usa un motore "sincrono" si può evitare di modificare  il rotore stesso inserendo il potenziometro come sensore di posizione. Basta calcolare il tempo necessario ad effettuare un giro completo di 360° e rapportare il tempo di alimentazione del motore alla posizione da far assumere all'angolo rispetto al nord geografico, preso a riferimento. Naturalmente, il programma va opportunamente modificato. Esempio: Se il rotore impiega 360 secondi per effettuare la rotazione completa, la sua velocità sarà di 1 grado/sec; se volessimo far spostare la posizione angolare di 10 gradi dovremmo comandare il rotore con la sua tensione nominale per 10 secondi. Naturalmente, questa procedura semplifica la meccanica ma globalmente il risultato è meno preciso. Ogni tanto serve ricontrollare ed azzerare la posizione iniziale sul NORD geografico.

----------------------------------------------------------

Per il programma rivolgersi all'autore: tecnatronATgmail.com.

Un interessante aggiornamento è in via di pubblicazione su RadioRama (dopo il n° 101).

v. anche:

Control-box per rotore azimutale - RadioRama N° 88 pag. 45

Arduino N° 6 - Comando Bluetooth 2 canali - 3 effetti

> Arduino N° 15 - Prova telecomandi ad infrarosso e rivelatore di codici