Счетчик витков для намоточного станка: Простой станочек для намотки + счетчик витков из калькулятора

Простой станочек для намотки + счетчик витков из калькулятора
Понадобилось мне в один прекрасный день намотать катушки, и сразу же возник вопрос как считать витки, а в уме считать не хотелось. Вот и пришла мысль соорудить счетчик из калькулятора.
Для этого понадобился лежавший без дела китайский калькулятор, кнопка, пара проводков и изготовленный из куска пластика кулачек для нажатия на кнопку.

Над так называемым «станком» прошу не смеяться: я катушки наматываю редко, даже не знаю, когда это будет в следующий раз. Поэтому собрал всё на скорую руку и не стал городить что-то грандиозное.
Пара уголков, стержень с резьбой, гайки, шайбы разных размеров — всё это в изобилии в ближайшем магазине крепежа по очень демократичным ценам.
Стержень с каркасом катушки свободно вращается в отверстиях уголков.

Очевидное усовершенствование для регулярного применения — напрашивается

геркон вместо механической кнопки и магнит на кулачке. Получим бесконтактный датчик оборотов.

Изготовленный пластиковый кулачок и обнаруженная тактовая кнопка.

Провода подпаиваем к выводам кнопки [=] (их нужно найти и зачистить на калькуляторе),
а другие концы на кнопку.

В итоге получается вот такая конструкция
При намотке первого витка устанавливаем кулачек за срабатывание кнопки
На калькуляторе набираем [0+1]

Начинаем намотку, кулачек проходит оборот и нажимает на кнопку, на калькуляторе светится цифра 1,
И так далее: при каждом обороте прибавляется 1.
1+1=2
2+1=3…
Вот что получается постепенно:

При надобности можно и реверсивно посчитать, на отматывание, просто вмест «+1» набираем «-1» и кооличество витков на счетчике будет уменьшаться.

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Сергей (seregaKP)

Нижнекамск

1983 г.р

 

Счетчик витков для намоточного станка

Каждому радиолюбителю, хотя бы раз в жизни возможно приходилось наматывать катушки, перематывать трансформаторы с помощью самодельного намоточного станка, подсчитывая в уме количество намотанных витков. Намотав таким способом пару трансформаторов решил, во чтобы то ни стало,  автоматизировать процесс подсчета витков.

К тому же, мне нужно было перемотать еще четыре трансформатора от компьютерного блока питания, а в уме считать витки не очень то хотелось, решил купить в очень известном китайском магазине счетчик количества витков всего за 7.5$ и установить на свой самодельный намоточный станок. Как сделать намоточный станок читайте здесь.

На передней панели счетчика находится две кнопки «Pause» и «Reset». Левая кнопка включает прибор и сохраняет текущие показания счетчика. Правая кнопка сбрасывает текущие показания счетчика в ноль.

Питается прибор от одной 1.5В батарейки типа АА, отсек для которой находится на задней панели прибора под пластиковой крышкой с фиксатором. Также имеются клеймы для подключения герконового датчика с надписью «Count» и клеймы для выносной кнопки «Reset». Счетчик комплектуется герконовым датчиком, крепежной пластиной и маленьким неодимовым магнитом. За 7.5$ очень хорошая комплектация.

С помощью крепежной пластины легко закрепить герконовый датчик в нужном положении и на любом устройстве.

Для точного подсчета зазор между неодимовым магнитом и герконовым датчиком не должен превышать пяти миллиметров. Иначе счетчик не сможет точно подсчитывать количество оборотов вала.

Надеюсь, что после подробного обзора счетчика количества оборотов вы легко найдете ему хорошее применение в своих самоделках.

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Читайте также: Станок для намотки трансформаторов своими руками.

Рекомендую посмотреть видеоролик о счетчике количества оборотов для намоточного станка.

Счётчик витков для намоточного станка на ATtiny13

Случилось так, что припекло мне трансформатор мотать, всё бы хорошо, да станка только не хватает — от тут и началось! Поиск по интернетам дал некоторые возможные варианты построения, но смущало меня то, что подсчёт витков производится опять же механическим счётчиком, добытым из спидометра или старого магнитофона, либо геркон + калькулятор. Хм…

На механику, в плане счётчика, у меня не стояло абсолютно, спидометров на разборку у меня нет, лишних калькуляторов тоже. Да и как сказал тов. Serega с другого ресурса: «Хорошие электронщики, зачастую — плохие механики!». Может я и не лучший электронщик – но механик уж точно паршивый.
Посему решил я сварганить электронный счётчик, а всю механическую часть устройства поручить на разработку семейству (благо отец и брат у меня как раз таки асы по части механики). Прикинув одно место к другому, решил, что 4 разрядов индикаторов мне хватит с головой – это ж не много – не мало, а 10 000 витков. Управлять всем безобразием будет контроллер, вот только любимые ATtiny2313 и ATmega8 мне показалось совершенно не комильфо пихать в такое плевое устройство, задача простая и решать её нужно просто. Поэтому будем пользовать ATtiny13 – наверное, самый «дохлый» МК из тех, что есть в продаже на сегодняшний момент (я не беру PIC-и или MCS-51 – эти я только запрограммировать смогу, а вот программы для них писать не умею). Ног у этой тиньки маловато, ну дык никто не мешает нам сдвиговые регистры к ней прикрутить! В качестве датчика оборотов решил использовать датчик холла.

Набросал схему:

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

и собрал на макетке:

О кнопках сразу не сказал – а куда ж без них! Целых 4 штуки помимо ресета (S1).
S2 – включает режим намотки (режим установлен по умолчанию) – с каждым оборотом оси с катушкой будет увеличивать значение количества витков на 1

S3 – режим смотки, соответственно, с каждым оборотом, будет уменьшать значение на 1. Максимально смотать можно до «0» — в минус сматываться не будет 🙂
S4 – чтение сохраненной в EEPROM информации.
S5 – запись в EEPROM текущего значения + режим.
Естественно нужно не забывать нажать на кнопку смотки если собираемся сматывать витки, иначе они будут приплюсовываться. Можно было повесить вместо 1 датчика холла – 3 штуки или валкодер и изменить программу контроллера таким образом чтоб он сам выбирал направление вращения, но думаю в данном случае это лишнее.

Теперь не много по схеме:

Как видим, ничего сверхъестественного в ней нет. Питается всё это безобразие от 5В., ток потребляет что-то в районе 85мА.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Кнопки S2-S4 – а-ля матричная клавиатура. «Выходы» кнопок висят на тех же проводниках что и входы регистров, дело в том что после пересылки данных из контроллера в регистры на входах SHcp и Ds может быть сигнал любого уровня, и на содержимое регистров это никак не повлияет. «Входы» кнопок висят на выходах регистров, передача информации происходит примерно следующим образом: сначала контроллер отправляет информацию на регистры для последующей пересылки на индикаторы, затем отправляет информацию для сканирования кнопок. Резисторы R14-R15 необходимы для предотвращения «драки» между ногами регистров/контроллера. Пересылка инфы на индикацию и на сканирование клавы происходит на большой частоте (внутренний генератор в тини13 настроен на 9,6МГц), соответственно как быстро мы не пытались бы нажать и отпустить кнопку, за время нажатия произойдет много срабатываний и соответственно нолик с кнопки побежит на встречу единичке с контроллера. Ну и такая неприятная вещь как дребезг контактов кнопок опять же.

Резисторами R16-R17 подтягиваем нашу клавиатуру к + питания, чтоб во время простоя с выходов клавиатуры на входы контроллера приходила единичка а не Z состояние влекущее ложные срабатывания. Можно было обойтись и без этих резисторов, внутренних pull-up резисторов в МК вполне достаточно, ну да рука у меня не поднялась их убрать – береженного бог бережет.

По схеме вроде бы и все, для заинтересовавшихся привожу список компонентов. Сразу оговорюсь, что номиналы могут отличаться в ту или иную сторону.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

После проверки работы счётчика на макете, настала пора собрать железку в «законченное устройство». Развел плату, вытравил, запаял детальки и получил следующее:

В законченом варианте кнопка сброса отсутствует — ну некуда мне ее было на плате втыкать, итак места мало, а если зависнет МК, значит обесточу и заново включу. Так же появился диод в цепи питания — защита от переполюсовки. Что касается остальных деталек – то использовал только те, что были под рукой, поэтому тут и SMD и обычные корпуса.

Вот вроде и все, в конце статьи архив со схемой/печаткой прошивкой.
Кстати насчёт прошивки, на плате не предусмотрен разъём для программирования в целях экономии места. Прошивал по SPI протоколу примерно так:

пробовал программаторы, HVProg, AVR910 и USBAsp – все прошили контроллер без проблем. После прошивки имеет смысл нажать кнопку записи, чтоб записать в EEPROM начальные значения. Если этого не сделать, а нажать клавишу чтения то на индикаторах можем увидеть все что угодно — кто знает что там в памяти было раньше?

Конечный результат:

На неподвижной части станка крепим датчик, на ось вращения устаналиваем магнит таким образом, чтоб он при вращении проходил в 3-5 мм от датчика. Ну и пользуемся 🙂
Теперь точно всё, всем спасибо за внимание, а товарищам GP1 и avreal за помощь в разработке, ждем критику 🙂

Файлы

Схема, печатка, прошивка:
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Исходники прошивки:
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Максим (GRafGRay)

г. Ростов-на-Дону

Особо рассказывать нечего, школа-институт-армия, теперь своя фирма, торговля авиазапчастями
к паяльнику отношение …. не умею я бездельничать, пьянствовать начинаю 🙂
а если серьёзно, то с детства с радиоконструкторов и по сей день. В основном цифровая электроника, микроконтроллеры. К Вам пришел потому что, мечта у меня хрустальная, хорошую акустику смастерить, ламповый усилитель … Когда-то занимался музыкой — играл на соло гитаре, надо признать достаточно неплохо научился, соответственно и аппаратуру достойную доводилось послушать, хочется теперь и себе. К сожалению в аудиоэлектронике я пока аутсайдер.

 

Счётчик витков для намоточного станка

Случилось так, что припекло мне трансформатор мотать, всё бы хорошо, да станка только не хватает — от тут и началось! Поиск по интернетам дал некоторые возможные варианты станко-построения, но смущало меня то, что подсчёт витков производится опять же механическим счётчиком, добытым из спидометра или старого магнитофона, а также герконы с калькуляторами. Хм …. На механику, в плане счётчика, у меня не стояло абсолютно, спидометров на разборку у меня нет, лишних калькуляторов тоже. Да и как сказал тов. Serega с РадиоКота: «Хорошие электронщики, зачастую — плохие механики!». Может я и не лучший электронщик – но механик уж точно паршивый.

Посему решил я сварганить электронный счётчик, а всю механическую часть устройства поручить на разработку семейству (благо отец и брат у меня как раз таки асы по части механики).

Прикинув одно место к другому, решил, что 4 разрядов индикаторов мне хватит с головой – это ж не много – не мало, а 10 000 витков. Управлять всем безобразием будет контроллер, вот только любимые ATtiny2313 и ATmega8 мне показалось совершенно не комильфо пихать в такое плевое устройство, задача простая и решать её нужно просто. Поэтому будем пользовать ATtiny13 – наверное, самый «дохлый» МК из тех, что есть в продаже на сегодняшний момент (я не беру PIC-и или MCS-51 – эти я только запрограммировать смогу, а вот программы для них писать не умею). Ног у этой тиньки маловато, ну дык никто не мешает нам сдвиговые регистры к ней прикрутить! В качестве датчика оборотов решил использовать датчик холла.

Набросал схему: 

и собрал на макетке:

 

О кнопках сразу не сказал – а куда ж без них! Целых 4 штуки помимо ресета (S1).

S2 – включает режим намотки (режим установлен по умолчанию) – с каждым оборотом оси с катушкой будет увеличивать значение количества витков на 1
S3 – режим смотки, соответственно, с каждым оборотом, будет уменьшать значение на 1. Максимально смотать можно до «0» — в минус сматываться не будет 🙂
S4 – чтение сохраненной в EEPROM информации.
S5 – запись в EEPROM текущего значения + режим.
 

Естественно нужно не забывать нажать на кнопку смотки если собираемся сматывать витки, иначе они будут приплюсовываться. Можно было повесить вместо 1 датчика холла – 3 штуки или валкодер и изменить программу контроллера таким образом чтоб он сам выбирал направление вращения, но думаю в данном случае это лишнее.

Теперь не много по схеме:
Как видим, ничего сверхъестественного в ней нет. Питается всё это безобразие от 5В., ток потребляет что-то в районе 85мА.

С датчика холла TLE4905L (можно попробовать и другой воткнуть, я выбирал по принципу «что подешевле и есть в наличии») сигнал поступает на контроллер, генерируется прерывание и изменяется текущее значение, в зависимости от выбранного режима. Контроллер отсылает информацию на сдвиговые регистры, с которых она, в свою очередь, отправляется на семисегментные индикаторы либо на клавиатуру. Семисегментники применял с общим катодом, у меня был сразу квартет в одном корпусе, но желающим никто не мешает прикрутить 2 сдвоенных или 4 одиночных соединив параллельно аноды. Точка на индикаторах не используется, соответственно вывод H (dp) висит в воздухе. Работают индикаторы в динамическом режиме, поэтому сопротивления в R3-R9 номиналом меньше расчётных. На транзисторах VT1-VT4 собраны драйверы для индикаторов. Можно было применить и специализированные микросхемы типа ULN2803, но решил на транзисторах, по той простой причине, что у меня их скопилось – «как грязи», некоторым из них лет больше чем мне.

Кнопки S2-S4 – а-ля матричная клавиатура. «Выходы» кнопок висят на тех же проводниках что и входы регистров, дело в том что после пересылки данных из контроллера в регистры на входах SHcp и Ds может быть сигнал любого уровня, и на содержимое регистров это никак не повлияет. «Входы» кнопок висят на выходах регистров, передача информации происходит примерно следующим образом: сначала контроллер отправляет информацию на регистры для последующей пересылки на индикаторы, затем отправляет информацию для сканирования кнопок. Резисторы R14-R15 необходимы для предотвращения «драки» между ногами регистров/контроллера. Пересылка инфы на индикацию и на сканирование клавы происходит на большой частоте (внутренний генератор в тини13 настроен на 9,6МГц), соответственно как быстро мы не пытались бы нажать и отпустить кнопку, за время нажатия произойдет много срабатываний и соответственно нолик с кнопки побежит на встречу единичке с контроллера. Ну и такая неприятная вещь как дребезг контактов кнопок опять же.

Резисторами R16-R17 подтягиваем нашу клавиатуру к + питания, чтоб во время простоя с выходов клавиатуры на входы контроллера приходила единичка а не Z состояние влекущее ложные срабатывания. Можно было обойтись и без этих резисторов, внутренних pull-up резисторов в МК вполне достаточно, ну да рука у меня не поднялась их убрать – береженного бог бережет.

По схеме вроде бы и все, для заинтересовавшихся привожу список компонентов. Сразу оговорюсь, что номиналы могут отличаться в ту или иную сторону.

IC1 – микроконтроллер ATtiny13, можно применить с литерой V. Распиновка для варианта в SOIC-е такая же как на схеме. Если у кого то возникнет желание применить в корпусе QFN/MLF – тому даташит в руки.
IC2-IC3 – 8-ми разрядные сдвиговые регистры с защелкой на выходе — 74HC595, на макете я использовал в корпусах DIP на плате в готовом устройстве в SOIC-е. Распиновка одинаковая.
IC4 – цифровой однополярный датчик холла TLE4905L. Обвязка по даташиту R2 – 1k2, C2-C3 по 4n7. При установке датчика на станок проверить на какую сторону магнита он реагирует.
C1, C4 и C5 – конденсаторы фильтрующие питание, я ставил по 100n, должны быть установлены, как можно ближе к питающим выводам микросхем.
R1 – резистором подтягиваем ногу ресет к питанию, 300Ом – и далее. Я ставил 1k.
R3-R9 – токоограничительные резисторы для индикаторов. 33 Ом – 100 Ом, чем больше сопротивление, тем соответственно тусклее будут светить.
R10-R13 – ограничивают ток в цепях баз транзисторов. На макете стояли по 510 Ом, в плату вкрутил по 430 Ом.
VT1-VT4 – КТ315 с любыми буквенными индексами, можно заменить на КТ3102, КТ503 и аналоги.
R14-R15 как писалось выше для предотвращения «драки», думаю можно поставить от 1k и выше, но не задирать выше 4k7. При R16-R17 равных 300 Ом, суммарное сопротивление последовательно соединенных резисторов, не должно превышать 5k, в ходе моих экспериментов с повышением сопротивления выше 5k появлялись ложные срабатывания кнопок.

После проверки работы счётчика на макете, настала пора собрать железку в «законченное устройство».

Плату разводил в SL, причем развел скорее всего не оптимально — подгонял под имеющиеся детали, лень мне было на рынок ехать покупать другие. В общем развел, напечатал на прозрачной односторонней пленке Lomond для черно-белых лазерных принтеров. Печатал в негативе, в 2х экземплярах. Негатив — потому как собирался ПП делать с помощью пленочного фоторезиста, а он в свою очередь NEGATIVE. А в 2х экземплярах — чтоб при совмещении получился максимально непрозрачный слой тонера. Нет у меня желания ещё и балон с аэрозолем TRANSPARENT 21 покупать.

Совмещаем фотошаблоны, выставляя «на просвет», чтоб идеально совместились отверстия закрепляем обычным степлером — к этой процедуре нужно подойти ответственно, от неё во многом зависит качество будущей платы.

Теперь надо подготовить фольгированный текстолит. Кто-то трет его мелкой шкуркой, кто-то ластиком, а я, в последнее время, предпочитаю следующие варианты:
1. Если медь не шибко засрата окислами, достаточно её протереть тампоном смоченым в нашатырном спирте — ох и вонючая херня доложу я Вам, не нравится мне это занятие, но зато шустро. Идеально медь блистеть после этого не будет, но окислы спирт смоет и плата протравится.
2. Если же медь загажена порядочно, я её полирую войлочным кругом. Вешаю его на дрель и вуаля. Особо тут усердствовать не надо, пасту ГОИ я не применяю, для последующей протравки достаточно только войлочного круга. Быстро и эффективно.
В общем подготовили — фото выложить не могу, блистит зараза как зеркало и ничего не видно на фотке, фотограф из меня тож паршивый.

Ну да ладно, далее будем накатывать фоторезист.
Надо признать что фоторезист у меня уже вышел и срока годности и к плате собака липнуть отказывается, поэтому приходится предварительно плату греть. Я грею феном, но можно и утюгом. Хорошо бы конечно для этих целей ламинатор иметь, но:
— бабла мне на него теперь жалко
— когда бабла было не жалко было тупо лень 🙂

На горячую плату накатываем фоторезист, не забыв снять защитную пленку. Стараемся это делать максимально аккуратно, чтоб между платой и фоторезистом небыло воздушных пузырей. Бороться с ними потом — отдельная жопа. Если же пузыри все-таки появились, прокалываю их иглой.
Накатывать можно при любом освещении и не заниматься хернёй вспоминая любителей-фотографов, главное в нашем деле отсутствие солнечных лучей и других источников ультрафиолета.
После накатки, прогреваю плату горячим утюгом через газету, этим лечятся проколотые пузыри, ну и фоторезист  прилипает намертво.

Далее накладываем шаблон на плату, здесь плата двухсторонняя, потому шаблон будет с обеих сторон платы. Кладём этот «бутерброд» на лист оргстекла и прижимаем воторым листом сверху. 2 листа нужны для того, чтоб после засветки одной стороны, можно было аккуратно перевернуть плату не сдвинув фотошаблон.
Засвечиваем с другой стороны. Я пользуюсь вот такой лампой:

Засвечиваю с растояния где-то 150мм в течении 7 минут (расстояние и время подбираются экспериментально).

После этой процедуры, рекомендуют оставить плату на 20 минут в темном месте и «задубить» в духовке. Я этого не делаю, за духовку можно люлей отгрести, а 20 минут ожидания — когда как, если не тороплюсь — могу и подождать.

Далее готовим слабый щелочной раствор — чайная ложка кальцинированной соды на пол литра воды. Температура воды — не принципиальна. Размешиваем чтоб растворилась вся сода. Для рук этот раствор не опасен, на ощупь как мыльная вода получается.

Снимаем с нашей платы защитную пленку и кидаем в раствор, после чего активно кисточкой начинаем тереть — но особо не нажимаем, чтоб не посдирать дорожки. Можно конечно и не тереть, но тогда есть вариант смываться фоторезист будет:
— долго
— смоется всё
а нам не то не другое не подходит, посему трем.
получаем что-то похожее:

Промываем плату водой, раствор не выливаем — он нам ещё пригодится. Если в процессе проявки платы какие-то дорожки всёж отслоились либо воздушные пузыри дорожки подпортили, необходимо эти места подретушировать цапонлаком либо специальным маркером. Далее травим плату. Я пользую хлорное железо.

После травления опять промываем плату водой и кидаем обратно в щелочной раствор, чтоб смыть более не нужный фоторезист. Часика хватает.

Далее лудим. Для маленьких плат или шибко ювелирных пользуюсь сплавом Розе, для таки вот плат — тупо паяльником с плоским жалом размазываю олово по плате. Плату в этом случае имеет мысл покрыть флюсом, я пользуюсь обычным спирто-канифольным.

Кому-то может показаться что дорожки вышли не шибко ровными — дорожки вышли ровными 🙂 это издержки метода лужения паяльником, олово не равномерно ложится.

Ну собственно и все, финишная прямая, запаиваем детальки:

Как-то так получилось,  платку для датчика холла делал по технологии «лазеоного утюга».

Насчёт прошивки … на плате не предусмотрен разъём для программирования в целях экономии места. Прошивал по SPI протоколу примерно так:

Пробовал программаторы, HVProg, AVR910 и USBAsp – все прошили контроллер без проблем.

Ну и собранный конечный вариант:

В законченом варианте кнопка сброса отсутствует — ну некуда мне ее было на плате втыкать, итак места мало, а если зависнет МК, значит обесточу и заново включу. Так же появился диод в цепи питания — защита от переполюсовки. Что касается остальных деталек – то использовал только те, что были под рукой, поэтому тут и SMD и обычные корпуса.

На неподвижной части станка крепим датчик, на ось вращения устаналиваем магнит таким образом, чтоб он при вращении проходил в 3-5 мм от датчика. Ну и пользуемся 🙂

Теперь точно всё, всем спасибо за внимание, а товарищам GP1 и Avreal за помощь в разработке.
 

ПП + прошивка

Счетчик витков для намоточного станка.

РадиоКот >Лаборатория >Цифровые устройства >

Счетчик витков для намоточного станка.

Здравствуйте.
В общем, началось с того, что мне надоело мотать трансформаторы вручную, и решил собрать станочек для перемотки трансформаторов.
Станочек то собрал, но возникла другая проблема — как сосчитать витки.
Нашел более или менее нормальную схему, но ПЗУ в этой схеме все портило, а точнее полное отсутствие наличия оной у меня в заначках, да и если была, все рано с ПЗУ-шкой возиться не хочется. Вот и переделал на свой лад, а основу датчиков, и счетчика я взял эту схему.
Переделанная схема на рисунке:

Схема здоровая, поэтому, кому нужно могут стянуть её вот тут в формате spl.

Датчик сделан как в статье, из оптопары, только я взял оптопару из роликовой мыши Genius. Единственное что переделал — это динамическую индикацию. КР514ИД1 было в наличие всего две, а К155КП2 — как грязи, вот и мысль вовремя сработала и появилось на свет это детище.

Индикатор собран на двух платах, которые крепятся одна над другой с помощью разъемов. Рисунки печатных плат можно взять тут.
Ну а дальше — сплошные слайды, товарищи.
Верхняя плата — с индикатором:

Нижняя плата с кучей микросхем:

Обе платы:

Датчик:

Сам станок:

Двигатель станка:

Крепление датчика:

Все в сборе:

Ну вот вроде и все.
Все вопросы как обычно в форум.

Файлы:
тут
тут

Все вопросы в Форум.

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

РадиоКот :: НАМОТОЧНЫЙ СТАНОК

РадиоКот >Лаборатория >Радиолюбительские технологии >

НАМОТОЧНЫЙ СТАНОК

Здравствуйте, товарищи!

Снова за окном дождь и холодный ветер. Странное какое-то лето у нас в этом году. Уж чего в нём только не было: и невыносимая жара, и радиоактивные осадки, порождаемые лесными пожарами в Чернобыльской зоне отчуждения, и едкий смог от пожара на нефтебазе под Киевом, и похолодание до 14… Как бы к концу ещё снегом не «порадовало»?
Ну а я, пользуясь случаем небольшого отпуска, хочу поделиться с вами ещё одной полезной конструкцией.

Данный станочек позволяет без особых усилий наматывать миниатюрные дроссели и трансформаторы, обладает множеством полезных функций, прост в изготовлении и не содержит дефицитных компонентов. Собрать такой станочек под силу даже новичку!

Что умеет данный станок?
Мотать и считать витки! Счётчик станочка умеет вести как инкрементный (+1), так и декрементный (-1) счёт от 0 до 9999. Таким образом счёт витков производится как в направлении намотки, так и в обратном, если, например, необходимо отмотать лишнее. Станочек позволяет устанавливать скорость намотки (скорость вращения двигателя) и производит плавный разгон при пуске. Имеет два режима работы: режим свободной намотки — пуск и останов производятся пользователем; и полуавтомат — намотка заранее установленного количества витков со снижением скорости вдвое за 10 витков до окончания намотки и последующей автоматической остановкой. Кроме того станочек не теряет значение счётчика при случайном перебое питания, а все режимы и установки хранятся в энергонезависимой памяти.

И так, из чего же он состоит?
За основу станочка взята часть механизма микролифта компьютерного CD/DVD привода, который выдвигает деку для диска. Идея использовать данный узел заимствована у пользователя Shodan, за что ему отдельная благодарность. Находим ненужный привод, разбираем, снимаем шестерни, чтобы не повредить, и аккуратно отпиливаем нужную нам часть.

Дорабатываем полученный узел установкой оптического датчика. Для этого нам понадобятся ИК светодиод и сдвоенный фототранзистор, которые можно взять из старой компьютерной мышки шарикового типа. Данные элементы на плате имеют обозначения «LED» и «Q» соответственно.

 Кто уже успел избавиться от подобного хлама – не отчаивайтесь. Эти же элементы иногда встречаются и в новых оптических мышках в качестве энкодера колеса скроллинга. Данные ИК фототранзисторы работают на высокоомную нагрузку и потому чувствительны к электромагнитным помехам, а так же световым пульсациям, создаваемым люминесцентными лампами. Потому для повышения помехозащищённости их желательно поместить в экран и подключение к плате выполнить экранированным проводом.

Для удобства крепления и дальнейшей настройки оформим фототранзистор в оптическую головку, для чего приклеим его с помощью суперклея на «Г»-образное пластиковое основание, выпиленное из того же CD привода. Будьте внимательны, так как у фототранзистора только одна чувствительная сторона и её нельзя пачкать клеем. Далее из медной фольги вырезаем экран и закрепляем суперклеем на фотоголовке. С помощью кусочка тонкого провода экран необходимо соединить с общим выводом (коллектором) сдвоенного фототранзистора.

В качестве экранированного провода применён обычный дешёвый тонкий аудио кабель. Далее примеряем получившуюся фотоголовку на её будущее место и делаем пометку на ведущем колесе как можно точнее по оси чувствительности фототранзистора. С помощью сверла диаметром 1,5мм сверлим одно сквозное отверстие в колесе и основании под ним.

С помощью термоклея закрепляем ИК светодиод с припаянными проводами с обратной стороны основания так, чтобы выпуклость корпуса светодиода вошла в отверстие.

В моём случае пластик ведущего колеса оказался слишком прозрачным для ИК лучей и потому мне пришлось окрасить его с обратной стороны чёрной аэрозольной краской. Пластик основания очень чувствителен к растворителям и их парам. Потому дождитесь полного высыхания краски и только потом устанавливайте колесо на место. В противном случае ось, на которую крепится колесо, может быть повреждена.

Для настройки фотоголовки потребуется собрать простую схему.

Снова ставим фотоголовку на место так, чтобы зазор между ней и ведущим колесом составлял 1,5-2мм.

Перемещением головки добиваемся того, чтобы при плавном вращении колеса зажигался первый светодиод, затем второй, затем гас первый, затем второй (смотрите пример на видео в архиве). То есть логика работы энкодера должна выглядеть так: 00, 10, 11, 01, 00 и 00, 01, 11, 10, 00 при вращении в обратную сторону. Теперь фотоголовку необходимо зафиксировать в таком положении и окончательно закрепить суперклеем.

Кто уж совсем не захочет искать детали для предложенного варианта датчика — не проблема. Его можно заменить магнитным на микрогерконах или даже датчиках Холла. Но конструкция такого датчика не является предметом данной статьи и полностью возлагается на ваши творческие способности. Главное при этом, чтобы сохранялась выше описанная логика работы.

Теперь перейдём к электронной части станочка.

Рассмотрим контроллер станочка.

Как можете видеть по схеме, всё довольно минималистично. Сердцем контроллера выбрана однокристальная микро-ЭВМ семейства AVR типа ATmega8A. Питает схему линейный интегральный стабилизатор типа 7805. Индикация динамическая, реализована на четырёхразрядном семисегментном светодиодном индикаторе типа KEM-5641-BSR, который является клоном CA56-21SRWA и RL-F5620RCBW (документация в архиве). В качестве разрядных ключей применены маломощные биполярные транзисторы типа MMBT2907. Вместо указанных подойдут любые транзисторы структуры p-n-p в подходящем корпусе и током коллектора не менее 200мА. Управление контроллером осуществляется с помощью трёх кнопок: «RUN/SET», «STOP/MODE» и «CLEAR». На элементах VT1 и VD2 выполнен импульсный регулятор частоты вращения двигателя. Указанный на схеме транзистор можно заменить на IRLML2402 или более мощный. Диод Шоттки — любым диодом в подходящем корпусе и током не менее 1А. На элементах R1 и R2 выполнен делитель напряжения детектора пропадания питания. Данный узел выполняет важную функцию – определяет момент пропадания питания для сохранения значения счётчика в энергонезависимую память, откуда оно будет считано при следующем включении. Функционирует детектор следующим образом. При снижении напряжения внешнего источника ниже порогового значения (5,6-5,7В) срабатывает встроенный в БИС микро-ЭВМ аналоговый компаратор и даёт прерывание, по которому программа выполняет все необходимые действия. Контроллер в это время питается энергией, запасённой в конденсаторе C4, которой с запасом хватает на доли секунды, необходимые для выполнения программы.

Плата контроллера изготовлена методом ЛУТ на одностороннем фольгированном стеклотекстолите. Мне удобней всего работать с материалом толщиной 1мм, вы же можете использовать более толстый текстолит – это дело личных предпочтений.

Обратите внимание на то, как припаян к плате индикатор. Его передние выводы были предварительно полностью пропущены в отверстия платы так, чтобы он стоял под максимальным наклоном вперёд.

Спаянная без ошибок и из заведомо исправных элементов плата в каких-либо дополнительных настройках не нуждается. Прошивка находится в архиве. Фуз-биты необходимо оставить заводскими с тем лишь изменением, что надо установить галочку в окошке «BODEN».

 

Теперь можно приступить к окончательной сборке. В качестве станины я использовал имеющийся кусок органического стекла размерами около 15,5х7,5см и толщиной 8мм. Конструкция получилась добротной и довольно надёжной, потому рекомендую, по возможности, взять размеры не меньше указанных. Первой закрепляется плата контроллера. Для этого в ней предусмотрено 4 посадочных отверстия, которые рассверливаются под винты М3. Далее с маленьким отступом с помощью суперклея к станине крепится механический узел. С другой стороны к станине приклеивается упор, который вырезается из того же CD привода.

Конструкция упора в моём случае получилась не самой удобной и потому не заслуживает отдельного внимания. Возможно у вас получится практичней и оригинальней. Расстояние между механическим узлом и упором получилось таковым, что длина вала составила 75,0мм (76,5мм с зубцами). Вал изготавливается под конкретный тип каркаса. К сожалению, мне так и не удалось придумать один универсальный вал под все типы сразу. Пока изготовлено два вала под каркасы размеров E12 и E6.3. Изготовлялись они из полосок оргстекла толщиной 3мм тщательным обтачиванием надфилями вручную.

На валу под каркасы E12 сделан фиксатор. В толщу оргстекла засверлены два не сквозных отверстия под углом около 90 градусов относительно друг друга. В одно отверстие вставлен кусочек пружинки, изъятый из контакта какого-то мобильного телефона. В другое — изогнутый кусочек вывода радиоэлемента. Данная конструкция надёжно фиксирует каркас на валу.

Сразу за упором расположился узел «горячей» клавиши. Он изготовлен из микропереключателя, выпаянного с платы компьютерной мышки и обычного красного светодиода. Все элементы закреплены на маленьком кубике оргстекла, который в свою очередь приклеен к станине. Все провода, идущие к данному узлу, были спрятаны в «шахты», просверленные в толще оргстекла станины.

Все соединения (кроме экранированных проводов фототранзистора) выполнены проводом МГТФ.

Отдельного внимания заслуживает сопряжение вала с ведущим колесом.

Тонким ножом сделана выборка материала внутри шестерни ведущего колеса, соответствующая двум 1,5мм выступам вала. Сцепление оказалось довольно надёжным и ни разу не подводило в процессе эксплуатации. Места выборки пометил углублениями с красным лаком на торце шестерни для удобства установки вала.

Сзади плату контроллера закрывает щиток из тонкого оргстекла с отверстием под разъём питания. Данная мера была вынужденной, поскольку применённый тип разъёма оказался весьма хлипким и разламывался при малейших боковых нагрузках.

В качестве источника питания применено импульсное зарядное устройство с логотипом «ORANGE» от неизвестной мне марки мобильного телефона (см. на первой фотографии). Данное устройство довольно мощное, даёт около 8,5В на холостом ходу и ток к.з. порядка 0,75А. При подборе блока питания рекомендую в первую очередь обращать внимание на напряжение. Большинство телефонных зарядок имеют напряжение холостого хода 5…6В – они не подойдут. Вполне сгодится сетевой адаптер со стабилизированным выходом 9В. При недостаточной мощности источника питания станок не сможет выйти на полную мощность и всё время будет останавливаться. В общем, блок питания должен иметь напряжение от 7 до 10В и обеспечивать ток 0,5А при напряжении не ниже 6В.

Рекомендуемый порядок сборки платы: 1) паяются все резисторы, 2) все конденсаторы, 3) диоды и транзисторы, 4) разъём программатора, 5) микроконтроллер, 6) индикатор, 7) тщательная промывка платы от остатков паяльных материалов, 8) разъём питания и кнопки, 9) локальная протирка участков платы с предельной осторожностью, чтобы смывочная жидкость с остатками паяльных материалов не попала внутрь кнопок и разъёма.

Настройка станка и работа с ним достаточно просты и не заслуживают отдельного описания. Вкратце отмечу, что кнопка «CLEAR» производит обнуление счётчика. Кнопка «RUN/SET» разблокирует «горячую» клавишу. Кнопка «STOP/MODE» останавливает намотку, её длительное удержание (более 2с) переводит станок в режим настроек. В режиме настроек кнопки «RUN/SET» и «CLEAR» служат для изменения выбранного параметра, кнопка «STOP/MODE» используется для перехода к следующему параметру. Вместо более детального описания предлагаю вам просмотреть видео, в котором всё это рассказано и показано. https://youtu.be/1tLzHcztzx4

Данный станочек имеет огромный скрытый потенциал для творчества. Так, например, его можно доработать, снабдив такими важными узлами, как узел натяжения и укладчик провода. При этом даже не потребуется доработка платы контроллера – лишь изменение программной части и назначения некоторых её контактов. Мои возможности, к сожалению, ограничены, но я с радостью поделюсь своими мыслями с желающими подхватить эстафету.

Ну и пару слов о технике безопасности. Все работы проводить исправными инструментами, исключительно по их прямому назначению. Рабочее место должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией, а помещение проветриваться. Кто ещё не знаком с правилами электростатической безопасности – настоятельно рекомендую ознакомиться, поскольку данная конструкция содержит компоненты, чувствительные к статическому электричеству. И, помните, что содержащийся в припое свинец и содержащиеся в изоляции проводов галогены – чрезвычайно опасные вещества, с которыми сегодня борется весь цивилизованный мир. Не подвергайте опасности своё здоровье и здоровье ваших близких! Никогда не обжигайте изоляцию с проводов! Срезайте её кусачками-бокорезами, перевернув их острой стороной от себя.

Всем удачной сборки и хорошего настроения!

Вопросы, как обычно — в Форум!

Супер архив.

Файлы:
Архив ZIP

Все вопросы в Форум.

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

Во многих устройствах бытовой техники и промышленной автоматики сравнительно недавних лет выпусков установлены механические счетчики. Они продукцию на конвейере, витки провода в намоточных станках и т. п. В случае выхода из строя найти аналогичный счетчик оказывается непросто, в отремонтировать невозможно ввиду отсутствия запасных частей. Автор предлагает заменить механический счетчик электронным.     Электронный счетчик, разрабатываемый на замену механическому, получается слишком сложным, если строить его на микросхемах малой и средней степени интеграции (например, серий К176, К561). особенно если необходим реверсивный счет. А чтобы сохранить результат при выключенном питании, необходимо предусмотреть резервную батарею питания.        Но можно построить счетчик всего на одной микросхеме — универсальном программируемом микроконтроллере, имеющем в своем составе разнообразные периферийные устройства и способном решать очень широкий круг задач. Многие микроконтроллеры имеют особую область памяти — EEPROM. Записанные в нее (в том числе во время исполнения программы) данные, например, текущий результат счета, сохраняются и после отключения питания.        В предлагаемом счетчике применен микроконтроллер Attiny2313 из семейства AVR фирмы Almel. В приборе реализован реверсивный счет, вывод результата с гашением незначащих н улей на четырехразрядный светодиодный индикатор, хранение результата в EEPROM при выключенном питании. Встроенный в микроконтроллер аналоговый компаратор использован для своевременного обнаружения уменьшения напряжения питания. Счетчик запоминает результат счета при отключении питания, восстанавливая его при включении, и аналогично механическому счетчику снабжен кнопкой обнуления показаний.   Схема счетчика представлена на рисунке. Шесть линий порта В (РВ2— РВ7) и пять линий порта D (PDO, PD1, PD4—PD6) использованы для организации динамической индикации результата счета на светодиодный индикатор HL1. Коллекторными нагрузками фототранзисторов VT1 и VT2 служат встроенные в микроконтроллер и включенные программно резисторы, соединяющие соответствующие выводы микроконтроллера с цепью его питания.     Увеличение результата счета N на единицу происходит в момент прерывания оптической связи между излучающим диодом VD1 и фототранзистором VT1, что создает нарастающий перепад уровня на входе INT0 микроконтроллера. При этом уровень на входе INT1 должен быть низким, т. е. фототранзистор VT2 должен быть освещен излучающим диодом VD2. В момент нарастающего перепада на входе INT1 при низком уровне на входе INT0 результат уменьшится на единицу. Другие комбинации уровней и их перепадов на входах INT0 и INT1 результат счета не изменяют.     По достижении максимального значения 9999 счет продолжается с нуля. Вычитание единицы из нулевого значения дает результат 9999. Если обратный счет не нужен, можно исключить из счетчика излучающий диод VD2 и фототранзистор VT2 и соединить вход INT1 микроконтроллера с общим проводом. Счет будет идти только на увеличение.        Как уже сказано, детектором снижения напряжения питания служит встроенный в микроконтроллер аналоговый компаратор. Он сравнивает нестабилизированное напряжение на выходе выпрямителя (диодного моста VD3) со стабилизированным на выходе интегрального стабилизатора DA1. Программа циклически проверяет состояние компаратора. После отключения счетчика от сети напряжение на конденсаторе фильтра выпрямителя С1 спадает, а стабилизированное еще некоторое время остается неизменным. Резисторы R2—R4 подобраны так. что состояние компаратора в этой ситуации изменяется на противоположное. Обнаружив это, программа успевает записать текущий результат счета в EEPROM микроконтроллера еще до прекращения его функционирования по причине выключения питания. При последующем включении программа прочитает число, записанное в ЕЕРРОМ, и выведет его на индикатор. Счет будет продолжен с этого значения.     Ввиду ограниченного числа выводов микроконтроллера для подключения кнопки SB1, обнуляющей счетчик, использован вывод 13, служащий инвертирующим аналоговым входом компаратора (AIM) и одновременно — «цифровым» входом РВ1. Делителем напряжения {резисторы R4, R5) здесь задан уровень, воспринимаемый микроконтроллером как высокий логический При нажатии на кнопку SB1 он станет низким. На состояние компаратора это не повлияет, так как напряжение на входе AIN0 по-прежнему больше, чем на AIN1.     При нажатой кнопке SB1 программа выводит во всех разрядах индикатора знак «минус», а после ее отпускания начинает счет с нуля. Если при нажатой кнопке выключить питание счетчика, текущий результат не будет записан в EEPROM, а хранящееся там значение останется прежним.     Программа построена таким образом, что ее легко адаптировать к счетчику с другими индикаторами (например, с общими катодами), с другой разводкой печатной платы и т. п. Небольшая коррекция программы потребуется и при использовании кварцевого резонатора на частоту, отличающуюся более чем на 1 МГц от указанной. При напряжении источника 15 В измеряют напряжение на контактах 12 и 13 панели микроконтроллера относительно общего провода (конт.10). Первое должно находиться в интервале 4…4.5 В, а второе — быть больше 3,5 В, но меньше первого. Далее постепенно уменьшают напряжение источника. Когда оно упадет до 9… 10 В, разность значений напряжения на контактах 12 и 13 должна стать нулевой, а затем поменять знак.        Теперь можно установить в панель запрограммированный микроконтроллер, подключить трансформатор и подать на него сетевое напряжение. Спустя 1,5…2 с нужно нажать на кнопку SB1. На индикатор счетчика будет выведена цифра 0. Если на индикатор ничего не выведено, еще раз проверьте значения напряжения на входах AIN0.AIN1 микроконтроллера. Первое должно быть больше второго.   Когда счетчик успешно запущен, остается проверить правильность счета, поочередно затеняя фототранзисторы непрозрачной для ИК лучей пластиной. Для большей контрастности индикаторы желательно закрыть светофильтром из красного органического стекла. Еще если кто будет собирать счётчик на Atiny2313 без кварца, Фьюзы я запрограммировал так Источник: Журнал Радио №7, 2006 г. АРХИВ:Скачать АРХИВ ОТ Sergiy:Скачать

Счетчик оборотов для намоточной машины

Приложение предназначено для расчета количества витков при намотке индуктора (катушки индуктивности). МАГНИТ ДОЛЖЕН БЫТЬ ПРИВЯЗАН К ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЧАСТИ. Приложение (с помощью встроенного в смартфон датчика магнитного поля) определяет количество вращений магнита и, следовательно, число витков катушки.Также возможно определить вращение смартфона без использования магнита (например, при намотке большой катушки).

, ПРЕЖДЕ ЧЕМ ПРИНЯТЬ ЛЮБЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ, НЕОБХОДИМО КАЛИБРОВАТЬ МАГНИТОМЕТР. Для этого необходимо поместить смартфон в выбранное место (где будут проводиться измерения), убедиться, что поблизости нет магнита, и нажать кнопку «0».

Чтобы сбросить количество оборотов, нажмите кнопку «0» ВНИЗ ДВА РАЗА.

• Выбор оси магнитометра.
• Настройка чувствительности (пороговый уровень).
• Оповещение о достижении необходимого количества оборотов.
• Обратный отсчет. Напишите отрицательное число для обратного отсчета.
• Фотография с результатом измерения, написанным на нем.
• Максимальная скорость вращения: 1200 об / мин (20 Гц). ИЗБЕГАЙТЕ ВЫСОКИХ ВРАЩАЮЩИХСЯ СКОРОСТЕЙ, ПОТОМУ ЧТО МАГНИТ МОЖЕТ СДЕЛАТЬСЯ И РАЗРЫТЬ СМАРТФОН

НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ОЧЕНЬ БОЛЬШИХ МАГНИТОВ. ОНИ ОЧЕНЬ НЕДОСТАТОЧНЫ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ И МОГУТ ПОВРЕДИТЬ ВАМ.

1. Результат измерения может быть сохранен в виде фотографии (фотография с записью результата измерения). Для этого требуется разрешение на сохранение изображений в «Фото». Приложение не имеет доступа к фотографиям, хранящимся в папке «Фото».

2. Apple заботится о вашей конфиденциальности. Поэтому без разрешения пользователя приложение не может получить доступ к какой-либо личной информации.

,