Piattaforma con Arduino e motore passo-passo

[giuseppe_risso]

Non so se ho capito bene, ma Ed dice che il movimento è lento e consente di gestire le posizioni di stop.
Quindi la fermata si farebbe manualmente?
Io pensavo che ci fosse un interruttore per ciascun tronchino e che schiacciando quello, il ponte rotante si va a posizionare davanti al binario corrispondente.
Sinceramente, se la soluzione fosse manuale allora non so se valga la pena fare tutti questi lavori o se non sia meglio tornare alla manovella girata a mano.

[eroncelli]

Cerco di chiarire un punto: il motore passo-passo permette di fermare la rotazione dopo "n" passi con molta precisione e ripetibilità, ma rimane il problema della verifica della posizione di arresto, giacché il sw può sbagliare.
Quindi, un sensore hw (non sw), permette di avere questa conferma, così come avviene in tutti sistemi, modellistici o reali che siano.
Sono 2 funzioni diverse e volte alla sicurezza (2 sistemi con tecnologia differente).

[IpGio]

Titolo della discussione cambiato, come da richiesta dell'utente.
Inoltre, eliminato messaggi riferiti alla richiesta di cambio titolo e da ultimo aggiornato alcuni link nei vari messaggi di questa interessante discussione.


IpGio

[Docdelburg]

Grazie Ed per la risposta e grazie Giorgio per la modifica del titolo.

Riporto anche la mia idea, principalmente perchè è di più semplice realizzazione, specie per Giuseppe, penso, visto che non familiarizza molto con l'elettronica e l'elettrotecnica.
Partendo dallo sketch che avevo proposto pocanzi, nel mio caso il motore passopasso compie 675 passi per completare un movimento esatto di 180°. Ricordo che con due pulsanti avanzo di un passo nei due sensi e con gli altri due compio 180° sempre nei due sensi.
La mia idea, applicata al mio caso, sarebbe dividere i miei 675 passi per 5 e far compiere ai secondi pulsanti solo movimenti di 135 passi nei due sensi.
In questo modo si avrebbero 10 punti di arresto simmetrici a raggiera e i comandi della piattaforma consisterebbero nello spostarsi da una posizione all'altra in senso orario o antiorario, sicuri di arrestarsi sempre in modo correttamente allineato ai binari fissi. Questa soluzione non necessita di altro se non quello indicato nella lista della spesa fatta da Giuseppe, salvo 4 pulsanti e 4 resistenze anzichè 2. Quindi niente sensori o altro di complicato.
I limiti di questa soluzione sono in primo luogo la necessità di fissare i binari di uscita in posizioni determinate dalle posizioni del ponte corrispondenti ai 135 passi (e multipli) e in secondo luogo la rotazione del ponte che sarà forzatamente fatta di spostamenti in sequenza da una posizione all'altra (in pratica se si vuol girare una vaporiera bisogna pigiare il pulsante orario o antiorario 4 volte e il ponte farà appunto quattro brevi corse da 135 passi).

I conti di questa soluzione si dovranno fare con il numero di passi che saranno necessari per la combinazione degli ingranaggi usati da Giuseppe; nel caso non si potesse fare una divisione esatta come nel mio caso, i pulsanti che avanzano di un solo passo per volta potrebbero venire in soccorso là dove necessario.

Non so se ho capito bene, ma Ed dice che il movimento è lento e consente di gestire le posizioni di stop.
Quindi la fermata si farebbe manualmente?
Io pensavo che ci fosse un interruttore per ciascun tronchino e che schiacciando quello, il ponte rotante si va a posizionare davanti al binario corrispondente.
Sinceramente, se la soluzione fosse manuale allora non so se valga la pena fare tutti questi lavori o se non sia meglio tornare alla manovella girata a mano.

La velocità del movimento si stabilisce a piacimento con un parametro dello sketch e, indipendentemente dalla velocità il motore passo passo è indicato proprio per arresti di precisione senza ulteriori interventi. In questo senso spero sia comprensibile quanto esposto nella proposta qui sopra illustrata.

[Docdelburg]

Non so se ho capito bene, ma Ed dice che il movimento è lento e consente di gestire le posizioni di stop.
Quindi la fermata si farebbe manualmente?
Io pensavo che ci fosse un interruttore per ciascun tronchino e che schiacciando quello, il ponte rotante si va a posizionare davanti al binario corrispondente.
Sinceramente, se la soluzione fosse manuale allora non so se valga la pena fare tutti questi lavori o se non sia meglio tornare alla manovella girata a mano.

Manualmente non si fa nulla se non pigiare dei pulsanti; quello che vorresti tu, un pulsante per ogni posizione, si scontra con il fatto che il ponte può trovarsi in una qualsiasi delle 9 posizioni che tu desideri e quindi il percorso per andare da un punto X ad un punto Y può variare tante volte quante sono le combinazioni tra punto di partenza e punto di arrivo.
Per semplificare il tutto, anche perchè mettere dei sensori in una piattaforma in scala N come la tua non è cosa semplice, ho avanzato la mia precedente proposta: spostamenti tra un punto e l'altro tutti esattamente uguali così da spostarsi da un binario all'altro, in successione e ritorno al binario principale di entrata sempre garantito e in linea.
Rimane a parte il discorso della polarità dei binari del ponte; stiamo parlando di alimentazione analogica o digitale?

[giuseppe_risso]

Analogica

[Docdelburg]

Analogica

Bene, ma da tutti i discorsi fin qui fatti mi piacerebbe saper che opinione ti stai facendo. Credo sia utile una tua prima valutazione di massima prima di proseguire con le nostre elucubrazioni.

[giuseppe_risso]

Sono ancora indeciso.
Siete tutti molto gentili, e disponibili.
E di questo vi ringrazio.
Ma devo ancora un po' ragionarci su.

[giuseppe_risso]

Grazie Ed per la risposta e grazie Giorgio per la modifica del titolo.

Riporto anche la mia idea, principalmente perchè è di più semplice realizzazione, specie per Giuseppe, penso, visto che non familiarizza molto con l'elettronica e l'elettrotecnica.
Partendo dallo sketch che avevo proposto pocanzi, nel mio caso il motore passopasso compie 675 passi per completare un movimento esatto di 180°. Ricordo che con due pulsanti avanzo di un passo nei due sensi e con gli altri due compio 180° sempre nei due sensi.
La mia idea, applicata al mio caso, sarebbe dividere i miei 675 passi per 5 e far compiere ai secondi pulsanti solo movimenti di 135 passi nei due sensi.
In questo modo si avrebbero 10 punti di arresto simmetrici a raggiera e i comandi della piattaforma consisterebbero nello spostarsi da una posizione all'altra in senso orario o antiorario, sicuri di arrestarsi sempre in modo correttamente allineato ai binari fissi. Questa soluzione non necessita di altro se non quello indicato nella lista della spesa fatta da Giuseppe, salvo 4 pulsanti e 4 resistenze anzichè 2. Quindi niente sensori o altro di complicato.
I limiti di questa soluzione sono in primo luogo la necessità di fissare i binari di uscita in posizioni determinate dalle posizioni del ponte corrispondenti ai 135 passi (e multipli) e in secondo luogo la rotazione del ponte che sarà forzatamente fatta di spostamenti in sequenza da una posizione all'altra (in pratica se si vuol girare una vaporiera bisogna pigiare il pulsante orario o antiorario 4 volte e il ponte farà appunto quattro brevi corse da 135 passi).

I conti di questa soluzione si dovranno fare con il numero di passi che saranno necessari per la combinazione degli ingranaggi usati da Giuseppe; nel caso non si potesse fare una divisione esatta come nel mio caso, i pulsanti che avanzano di un solo passo per volta potrebbero venire in soccorso là dove necessario.

Dici che per girare una vaporiera dovrei schiacciare il pulsante 4 volte e il ponte farà 4 brevi corse da 135 passi.
- quindi tra uno spostamento e l' altro farà delle brevissime soste?
- se è così, non si possono mettere più pulsanti in modo che uno gli dice di fare 135 passi, un altro 270 passi e così via?
- il ponte a inizio rotazione potrebbe sempre avere una stessa posizione in modo che il motore sappia sempre da dove parte.

[Docdelburg]

Dici che per girare una vaporiera dovrei schiacciare il pulsante 4 volte e il ponte farà 4 brevi corse da 135 passi.
- quindi tra uno spostamento e l' altro farà delle brevissime soste?
- se è così, non si possono mettere più pulsanti in modo che uno gli dice di fare 135 passi, un altro 270 passi e così via?
- il ponte a inizio rotazione potrebbe sempre avere una stessa posizione in modo che il motore sappia sempre da dove parte.

Si può aggiungere semplicemente un quinto pulsante (e relativa istruzione nello sketch) che faccia compiere una inversione di 180*, da usarsi quando il ponte è allineato con il binario di entrata/uscita.
Mi sembra eccessivo pensare a 10-12 pulsanti con lunghezza diversa di percorrenza.....
Devi anche tenere in conto, sia in manuale che con Arduino, come alimentare i binari del ponte; se lo fai con due fili elettrici semplicemente collegati al bus di trazione, ad un certo punto rischi un possibile attorcigliamento, per cui dovresti dosare rotazioni nei due sensi. Qualcuno ha fissato sotto il piatto mobile una spina Jack, tipo quella per cuffie e altoparlanti e fissato la presa femmina così da non avere anche questo problema.

[Edgardo_Rosatti]

Nella mia piattaforma del modulo TT ho usato proprio un jack da 3,5 mm per cuffiette e devo dire che funziona benissimo; a patto
di allineare bene l'asse di rotazione della piattaforma.

Per quanto riguarda i pulsanti per i singoli binari, esistono diversi metodi sia software che hardware per evitare si usare cablaggi complessi.
Il primo è quello di utilizzare un commutatore rotativo a più posizioni con a monte un semplice pulsante NA.
Si invia un segnale a 5V al pulsante collegato in serie al polo centrale di un commutatore rotativo.
Poi alle uscite del commutatore si va alle porte IN di Arduino. I commutatori rotativi possono avere 4, 8, 12 commutazioni e ne esistono di diversi tipi.
Se i binari sono tanti e le porte IN non bastano, si può usare la tecnica del partitore resistivo usando un solo ingresso analogico (da A0 a A6 per arduino UNO).

In pratica si filtrano 5V su un sistema di partitori resistivi in grado di fornire una tensione diversa per ogni posizione del commutatore; tensione
compresa tra 0 e 5V.
L'ingresso analogico di arduino, leggendo questa tensione fornirà un numero fisso compreso tra 0 e 1023 (quantizzazione a 10 bit) proporzionale alla posizione
del commutatore.
Quindi basterà una semplice iterazione IF o CASE per determinare il livello di tensione letto dalla porta analogica per capire quale sia la posizione scelta.

É una solizione molto tecnica, ma efficace a patto di non eccedere con le commutazioni. Penso che con un commutatore da 8/10 posizioni si riesca ad avere
una buona discriminazione.
Qui sotto uno schema elettrico con 5 pulsanti di un partitore resistivo di esempio da collegare ad una porta analogica di Arduino:

Partitore resistivo a 5 pulsanti

Di fianco ad ogni pulsante è indicato il valore medio che la porta analogica legge in base al pulsante premuto.
In fase di lettura del segnale analogico dal software, l'iterazione dovrà discriminare quel valore con un minimo di approssimazione.

[Docdelburg]

Ed, in questo caso faccio fatica a seguirti, troppo tecnico per le mie limitate capacità.....
Ho capito la logica ma mi mancano le basi.

[giuseppe_risso]

Dunque, in sostanza, quello allegato è lo schema di massima di quello che sarà la piattaforma girevole.
Sarà anche lo schema che apparirà sul quadro sinottico e mi piacerebbe poter comandare i movimenti del ponte da lì.

[Senialas]

Scusa Edgardo, qual'è la risoluzione che si riesce ad avere con l'ingresso analogico di Arduino? Mezzo V?

[giuseppe_risso]

Una precisazione: alla domanda del Doc se era in analogico o digitale, ho risposto analogico perché il plastico, per ora, funziona in analogico.
Ma se per la piattaforma fosse più semplice il digitale, io ha una centralina z21start che ho acquistato per il deposito locomotive TT e che userò raramente.

[Edgardo_Rosatti]

Scusa Edgardo, qual'è la risoluzione che si riesce ad avere con l'ingresso analogico di Arduino? Mezzo V?

Con un semplice Arduino UNO o NANO la quantizzazione delle porte analogiche è compresa tra 0 e 1023 (10 bit), cioè di 1024 campioni.
Questo vuol dire che un campione è pari alla tensione di alimentazione del microcontrollore di Arduino che è di 5V / 1024 = 0,0048828125 Volt.
In pratica circa 4,9 milliVolt.

Tuttavia, tramite il pin AREF della scheda è possibile stabilire una tensione massima di riferimento che non superi i 5V per le porte analogiche.
Se sul pin AREF inviamo una tensione di 3,3V, allora la quantizzazione sarà di 3,3V/1024 = 0,00322265625V, cioè circa 3,2 milliVolt.

Se vuoi approfondire qui trovi i reference:

https://docs.arduino.cc/language-refere ... nalogRead/

https://docs.arduino.cc/language-refere ... Reference/