Енкодер для колеса Pololu 42x19 мм, 48 відліків/об, 4,5-5,5 В, цифрові виходи, компактний, для мікромотор-редукторів

Огляд

Ця плата квадратурного кодера розроблена для роботи з мікрометалевими мотор-редукторами Pololu шляхом розміщення двох інфрачервоних датчиків відбиття всередині втулки колеса Pololu 42 × 19 мм і вимірювання руху дванадцяти зубців уздовж обода колеса. Два датчики рознесені так, щоб формувати хвилі приблизно на 90 градусів зміщені по фазі, що дозволяє визначати напрямок обертання та забезпечувати чотири відліки на зубець з роздільною здатністю 48 відліків на обертання колеса. Сигнал кожного аналогового датчика подається на компаратор із гістерезисом для забезпечення цифрових виходів без збоїв. Компактне розташування плати вміщує всі компоненти всередині втулки та шини, що дозволяє монтувати плату між двигуном і шасі. Кодер відкалібровано для роботи від 4,5 В до 5,5 В, але його можна повторно відкалібрувати для роботи при 3,3 В.

Приклад коду для кодерів надається разом з бібліотекою Pololu AVR. У прикладі показано, як кодери можна використовувати з контролерами роботів на основі AVR, включаючи контролери роботів Orangutan і платформу Arduino.

Для більшого двигуна з інтегрованим квадратурним датчиком вищої роздільної здатності дивіться наш металевий мотор-редуктор 37D мм із датчиком 64 CPR.

Примітка:Цей кодер розроблений для роботи з нашим форматом від 5:1 до 298:1мікрометалеві редукторні двигуни. Двигуни не входять у комплект, їх потрібно купувати окремо. Цей кодерне буде працюватиіз версією передавального числа 1000:1 наших мікрометалевих мотор-редукторів завдяки довшій коробці передач.

Короткий опис функції

• робоча напруга: від 4,5 В до 5,5 В (кодувальник може бути модифікований для більш низьких напруг)
• два цифрових виходи (квадратурні)
• Споживаний струм 14 мА при 5,0 В
• 48 відліків на оберт (лінійна роздільна здатність трохи менше 3 мм або 1/8")
• малий розмір: підходить між двигуном і шасі.
• вага: 1,6 г (0,06 унції)

Використання кодувальника

Енкодер розроблений таким чином, щоб підходити до розширених кронштейнів мікроредукторів, які, у свою чергу, призначені для роботи з колесом Pololu 42 × 19 мм і мікрометалевими моторедукторами Pololu, тому більшість додатків, які можуть використовувати цей кронштейн, потребують невеликих модифікацій або взагалі не потребують, хоча слід зазначити, що товщина друкованої плати 1/16" змінює висоту шасі відносно колеса. Для зручності ми пропонуємо en набір кодувальників, який включає два енкодери, пару коліщаток 42×19 мм і пару подовжених кронштейнів; мікромотори з редукторами продаються окремо.розширениймікроредукторний кронштейн і версії від 5:1 до 298:1мікрометалеві редукторні двигуни.

Силові та вихідні з’єднання виводяться на кінець друкованої плати під клемами двигуна, щоб проводку до всіх шести клем можна було прокласти разом. Дроти можна припаяти безпосередньо до наскрізних отворів живлення та вихідних колодок, або також можна використовувати деякі роз’єми з відстанню 0,1 дюйма, такі як наш 0,1-дюймовий гніздо або 0,1-дюймовий штекерний роз’єм.

Два виходи кодера є цифровими виходами, які можна підключити безпосередньо до цифрових вхідних контактів на більшості мікроконтролерів (рекомендуються входи, які можуть генерувати переривання при зміні). При 48 змінах стану за один оберт 42-міліметрового колеса швидкість 1 м/с (трохи більше 3 футів на секунду) генерує приблизно 360 змін стану на секунду. Якщо два кодери використовуються одночасно, як у випадку більшості роботів із диференціальним приводом, кодери вимагатимуть уваги майже кожну мілісекунду. Декодування вихідних сигналів кодера має займати лише кілька відсотків обчислювальної потужності високопродуктивного мікроконтролера, такого як Atmel AVR, який використовується в контролерах роботів Pololu Orangutan, але кодери можуть бути складними у використанні з повільнішими мікроконтролерами без доступних зовнішніх переривань.

Запис осцилографом вихідних сигналів кодера, коли колесо обертається зі швидкістю 630 об/хв.

Модифікація кодера для роботи 3,3 В

Кодер відкалібровано для роботи від 5,0 В, але його можна модифікувати для роботи при 3,3 В. Модифікація складається з двох етапів: зменшення опору обмеження струму ІЧ-випромінювача та калібрування для двох фототранзисторних датчиків (спрощена схема кодера показана нижче). Струмобмежувальний опір ІЧ-випромінювача для двох послідовно з’єднаних випромінювачів реалізується R1 і R4; шунтування R4 коротким наполовину зменшує опір живлення до світлодіодів. R4 позначено на друкованій платі шовкографією; один простий спосіб обійти це — припаяти тонкий суцільний дріт (наприклад, провід резистора потужністю 1/4 Вт) до обох сторін резистора, а потім відрізати надлишок дроту. З обхідним резистором і живленням на ланцюг 3,3 В кодер споживатиме приблизно 10 мА.

Принципова схема енкодера для колеса Pololu 42×19мм.

Далі потрібно відкалібрувати кодер (щоб компенсувати тьмяні ІЧ-світлодіоди). Кожен канал має окремий підстроювальний потенціометр, який можна налаштувати таким чином, щоб при постійній швидкості колеса на виході каналу була прямокутна хвиля з робочим циклом 50%. Це найпростіше за допомогою осцилографа, підключеного до виходів, але це також можна зробити за допомогою мікроконтролера, запрограмованого на вимірювання робочого циклу виходів. Якщо шпаруватість занадто висока (або низькі імпульси відсутні взагалі), потенціометр слід повернути за годинниковою стрілкою; якщо робочий цикл занадто низький, потенціометр слід повернути проти годинникової стрілки.

Примітка:Потенціометр тримера дуже малий, і його можна пошкодити, використовуючи викрутку невідповідного розміру.

Люди часто купують цей продукт разом з:

Розширена пара кронштейна мікрометалевого двигуна Pololu

Пара колес Pololu 42x19 мм

TB6612FNG Носій драйвера з подвійним двигуном