In den letzten Jahren erhielt unsere Supportabteilung immer mehr Fragen zur Verwendung eines Linearantriebs mit Arduino. Wir haben nie offiziellen Arduino-Support angeboten. Auf unserer Website finden Sie einige Ressourcen und wir haben viele Kunden an Robot Geek und andere Arduino-Experten verwiesen.
Das Problem dabei ist, dass keine dieser Ressourcen die Steuerung eines Linearantriebs der P-Serie über Arduino und eine Linear Actuator Control (LAC)-Platine behandelt.
Ich dachte, es wäre an der Zeit, ein grundlegendes Tutorial zu diesem Thema zu erstellen. Ich zeige Ihnen, wie Sie die beiden Platinen physisch verbinden und gehe auf einige häufige Probleme unserer Kunden ein. Dies dient als Grundlage für weitere Informationen zu Arduino und Linearantrieben.
Wir beginnen damit, die Dinge durchzugehen, die Sie zum Bedienen eines Aktuators über Arduino benötigen.
1. Mikrolinearaktuator der P-Serie
Unsere Mikro-Linearantriebe der P-Serie sind für die Steuerung über unsere LAC-Platine konzipiert. Mit dem RC-Eingangsmodus der Platine können Sie Ihren Antrieb der P-Serie wie einen RC-Linearservo steuern.
Sie können mit der LAC-Platine nur Feedback-Aktuatoren der -P-Serie verwenden. Aktuatoren der -R-, -S- und -I-Serie funktionieren nicht.
2. LAC-Vorstand
Wie bereits erwähnt, wurde unsere LAC-Platine parallel zu unseren Aktuatoren der P-Serie entwickelt und ist für den gemeinsamen Einsatz vorgesehen. Die LAC-Platine funktioniert auch mit einigen größeren Aktuatoren, die Positionsrückmeldung bieten. Wir verkaufen solche Aktuatoren jedoch nicht und können für diese Verwendung keinen Support anbieten.
3. Arduino-Board
Wir verwenden hier oft einen Arduino Mega oder einen UNO für verschiedene Experimente und Tests.
4. Kraftquelle
Sie benötigen entweder eine Batterie oder ein Netzteil, um sowohl Ihr Arduino-Board als auch Ihr LAC-Board mit Strom zu versorgen. Das Netzteil Ihres LAC muss der Spannung des Aktuators entsprechen und das Netzteil Ihres Arduino muss für das Board geeignet sein.
5. Potentiometer oder eine andere Möglichkeit, den Aktuator anzutreiben
Wenn Sie den Aktuator manuell steuern möchten, benötigen Sie einen Steuerungsmechanismus. Sie können den Aktuator auch per Code steuern, wie wir es hier getan haben. Der Code zum Steuern des Aktuators in unserem Beispiel ist eine modifizierte Version des Beispiels „Servo-Sweep“ aus der Arduino-Bibliothek.
Warum eine LAC-Platine mit Arduino verwenden?
Die Verwendung eines Linearantriebs der -R-Serie ist die einfachste Möglichkeit, einen Linearantrieb über Arduino anzusteuern. Die -R-Antriebe verwenden den gleichen 3-adrigen Anschluss wie ein Standard-Hobbyservo. Die LAC-Platine bietet jedoch einige Vorteile gegenüber der Verwendung von Arduino und einem Mikro-Linearservo der -R-Serie.
Erstens ermöglicht die LAC-Platine die Überwachung der Position des Aktuators mithilfe des Positionsrückmeldesignals. Dies ist ideal für Situationen, in denen Sie den Aktuator nicht sehen können, aber seine Position entlang seines Hubs überwachen möchten.
Ein weiterer Grund für die Verwendung eines Geräts der LAC- und P-Serie besteht darin, dass die LAC-Platine Ihnen die direkte Kontrolle über bestimmte Aspekte der Funktionsweise des Aktuators bietet. Die LAC verfügt über vier Potentiometer, mit denen Sie Geschwindigkeit, Empfindlichkeit sowie die Endlagenbegrenzungen für ausgefahrenen und eingefahrenen Hub steuern können.
Natürlich kann es sein, dass Sie genau dieses Setup zur Hand haben. Wenn das der Fall ist, lesen Sie weiter und ich zeige Ihnen, wie Sie Ihr Setup über Arduino zum Laufen bringen.
Verdrahtung des LAC mit dem Arduino
Wenn Sie versuchen, einen LAC über Arduino zu verwenden, müssen Sie einige Dinge beachten:
- Zunächst benötigen Sie, wie oben erwähnt, eine externe Stromversorgung. Sie können dasselbe Netzteil für die Stromversorgung Ihres Arduino-Boards und Ihres LAC-Boards verwenden, sofern die Eingangsspannung Ihres Aktuators und Ihres Arduinos identisch ist. Beide Boards müssen jedoch direkt mit Strom versorgt werden.
- Zweitens müssen Arduino und LAC eine gemeinsame Masse haben, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Dies ist das häufigste Problem, das unsere Kunden haben, wenn sie versuchen, ihre Aktuatoren auf diese Weise anzusteuern.
Unten sehen Sie ein Schaltbild, das zeigt, wie wir die LAC-Platine mit unserem Arduino Uno verbunden haben.
Der Aktuator wird wie gewohnt auf die Platine gesteckt. Wir nutzen den RC-Ausgang des LAC, um die Arduino-Platine über ein Standard-RC-Kabel (rot/schwarz/weiß) anzuschließen. Das rote Kabel wurde am LAC durchtrennt, da es nicht verwendet wird. Das schwarze Kabel führt vom RC-Stecker des LAC zur Masse (GND) der Arduino-Platine. Dies ist die bereits erwähnte gemeinsame Masse. Das weiße RC-Kabel führt vom RC-Ausgang des LAC zu Pin 9 des Arduino.
Das war’s mit der Verbindung von LAC und Arduino. Jetzt brauchen Sie Strom. Wir haben den LAC mit einem 12-V-Netzteil (entsprechend dem 12-V-Aktuator) über die + und - Anschlüsse des X6-Blocks versorgt, wie im LAC-Datenblatt angegeben. Die Arduino-Platine wird über ein eigenes 6-V-Netzteil mit Strom versorgt, wobei der Pluspol an den -Vin-Anschluss und der Minuspol an -Gnd angeschlossen wird.
Als Code haben wir eine leicht modifizierte Version des Servo-Sweep-Beispiels verwendet, das in der Arduino IDE enthalten ist.
Wie Sie sehen, ist dies eine relativ einfache Möglichkeit, den Aktuator ein- und auszufahren.
Wenn Sie möchten, können Sie Ihren eigenen Code und einen Schalter Ihrer Wahl verwenden, um das Gerät auf andere Weise zu betätigen. Dies kann über einen Druckknopf, einen Näherungssensor oder einen anderen Arduino-kompatiblen Sensor Ihrer Wahl erfolgen.
Häufige Fragen zur Verwendung von Arduino mit Linearantrieben
Welche Arten von Aktoren können mit der LAC-Platine verwendet werden?
Sie können mit der LAC-Platine nur Feedback-Aktuatoren der -P-Serie verwenden. Aktuatoren der -R-, -S- und -I-Serie funktionieren nicht.
Welche Stromversorgung wird für die LAC- und Arduino-Boards benötigt?
Sie benötigen entweder eine Batterie oder ein Netzteil, um sowohl Ihr Arduino-Board als auch Ihr LAC-Board mit Strom zu versorgen. Das Netzteil Ihres LAC muss der Spannung des Aktuators entsprechen, und das Netzteil Ihres Arduino muss für das Board geeignet sein.
Welches Problem tritt häufig bei der Verbindung des LAC mit Arduino auf?
Das häufigste Problem besteht darin, dass zwischen Arduino und LAC keine gemeinsame Masse vorhanden ist, die für die ordnungsgemäße Funktion erforderlich ist.
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