■ 简介

在很多研究中，需要对传感器、被测对象进行移动。比如在 室外声音信标可行性分析 对于声音信源移动，使用了单轨滑动杆移动扬声器。

现在手边有一个蜗杆单轨，使用了Rui Xin 57BYG250B 步进电机进行驱动蜗杆，带动滑台做一维直线运动。关于 57BYG250B步进电机+SR4驱动器 可以参见相关的博文和技术资料。

^{▲ 丝杠单轴平台}

在滑轨上还有两个 SN04-N感应无触点行程开关 。为了能够使用实验室中的统一步进电机的接口来驱动，需要制作一个统一的接口，来进行转换。

^{▲ 驱动步进电机}

01统一接口定义

驱动器输出使用DB9-FEMAIL接口；负载接头使用DB9-MAIL接头。

在DB9中定义了步进电机两项接线（MA+,MA-,MB+,MB-）以及两端极限位置传感器。

^{▲ 统一接口功能定义}

上面的定义参考了 基于ESP8266WiFi步进电机控制 中的改造信息。

02接口板设计

由于SN04-N感应无触点行程开关需要电源（DC 5V ~ 24V）工作，在转接板上需要增加外部输入电压。

1.电路设计

^{▲ 接口的SCH}

^{▲ 快速制版后的实验PCB}

03测试

1.基本功能

使用基于ESP8266WiFi步进电机控制 的驱动器来驱动滑轨移动。

rccw(n):远离步进电机
rcccw(n)：接近步进电机

利用单轴步进驱动模块SH-20403也可以驱动滑轨运动。并且左右限位正常。

lscm8mb(n) :接近步进电机
lscm8mf(n) :远离步进电机

lscm8f(100000) : 运动25秒左右。

测量距离：起始：0.416米。ypds lscm8f(100000)之后，距离为：0.663米。因此，使用lscm8驱动是步长常数为：Lstep=0.663−0.416105=2.47×10−6mL_{step} = {{0.663 - 0.416} \over {10^5 }} = 2.47 \times 10^{ - 6} mLstep=1050.663−0.416=2.47×10−6m

根据后面测量滑轨的总行程Lmax=0.891米，因此，使用lscm驱动最大的步进数量为：
Nmax⁡=Lmax⁡Lstep=0.8912.47×10−6=360729N_{\max } = {{L_{\max } } \over {L_{step} }} = {{0.891} \over {2.47 \times 10^{ - 6} }} = 360729Nmax=LstepLmax=2.47×10−60.891=360729

运行时间约：90秒。

2.性能

(1) 运动时间

使用基于ESP8266WiFi步进电机控制驱动滑轨运动，设置驱动步进电机细分为1，也就是运动速度最快。

运行时间：大约三十秒。

(2) 运行距离

使用激光测距测量固定在滑轨上的反光板的距离。

最靠近步进电机时距离： 0.162米
行进1000步之后，距离为：0.662米
行进至最远端：1.053米

运行参数：
(1) Lstep=L/N=50微米: L：行进距离，N：运动步长。
Lstep=0.510000=0.05mmL_{step} = {{0.5} \over {10000}} = 0.05mmLstep=100000.5=0.05mm
(2) 行进总长度： Lmax=1.053-0.162=0.891米
(3) 行进步数最大值：
Nmax⁡=Lmax⁡Lstep=0.8910.05×10−3=17820N_{\max } = {{L_{\max } } \over {L_{step} }} = {{0.891} \over {0.05 \times 10^{ - 3} }} = 17820Nmax=LstepLmax=0.05×10−30.891=17820

※ 结论

本文描述了对于蜗杆滑轨的驱动制作统一接口的方式。并通过两款驱动进行了测试。获得可滑轨运动总长度，两款驱动器的步长常数，运动速度等参数。为今后应用提供数据基础。

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# LSCM8.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2020-01-14
#
# Note:
#============================================================from head import *
import serial#------------------------------------------------------------
cmdportdef = 'COM2'
cmdport = serial.Serial(cmdportdef, baudrate=115200, timeout=0.1)
cmdport.setDTR(False)
#cmdport.setRTS(False)printf("Open %s for LSCM8."%cmdportdef)#------------------------------------------------------------
COMMAND_FRAME_HEAD      = 0x56
COMMAND_FRAME_TAIL      = 0x65COMMAND_STATUS_WAIT      = 0x0
COMMAND_STATUS_COMMAND          = 0x1
COMMAND_STATUS_LENGTH           = 0x2
COMMAND_STATUS_DATA     = 0x3
COMMAND_STATUS_CHECK            = 0x4
COMMAND_STATUS_TAIL     = 0x5#------------------------------------------------------------
COMMAND_HELLO_ECHO      = 0x20
COMMAND_BEEP_ON         = 0x21
COMMAND_BEEP_OFF        = 0x22
COMMAND_DIR_ON          = 0x23
COMMAND_DIR_OFF         = 0x24
COMMAND_REL_ON          = 0x25
COMMAND_REL_OFF         = 0x26
COMMAND_PUL_SET         = 0x27
COMMAND_PUL_STOP        = 0x28
COMMAND_GOTO_HEAD       = 0x29
COMMAND_GOTO_TAIL       = 0x2A
COMMAND_GET_STATE       = 0x2B
COMMAND_GET_PULSEOUT            = 0x2C
COMMAND_CLEAR_PULSEOUT          = 0x2D#------------------------------------------------------------
def lscm8cmd(cmd, cmddata):checksum = cmd + len(cmddata)for cd in cmddata:checksum = checksum + cdchecksum = (checksum & 0xff) ^ 0xffcmdstr = b'' + byte(COMMAND_FRAME_HEAD) + byte(cmd) + byte(len(cmddata)) +\cmddata + byte(checksum) + byte(COMMAND_FRAME_TAIL)#    printf(cmdstr)cmdport.write(cmdstr)def lscm8hello():lscm8cmd(COMMAND_HELLO_ECHO, b'')def lscm8beepon():lscm8cmd(COMMAND_BEEP_ON, b'')def lscm8beepoff():lscm8cmd(COMMAND_BEEP_OFF, b'')#------------------------------------------------------------
def lscm8relon(bits):cmd = bits.to_bytes(1, byteorder='big')lscm8cmd(COMMAND_REL_ON, cmd)#------------------------------------------------------------
# bits:0:relay0, 1:relay1
def lscm8reloff(bits):cmd = bits.to_bytes(1, byteorder='big')lscm8cmd(COMMAND_REL_OFF, cmd)def lscm8diron(bits):cmd = bits.to_bytes(1, byteorder='big')lscm8cmd(COMMAND_DIR_ON, cmd)def lscm8diroff(bits):cmd = bits.to_bytes(1, byteorder='big')lscm8cmd(COMMAND_DIR_OFF, cmd)#------------------------------------------------------------
def lscm8setpulse(bits, pulse):cmd = bits.to_bytes(1, byteorder='big') +\pulse.to_bytes(4, byteorder='big')lscm8cmd(COMMAND_PUL_SET, cmd)def lscm8stoppulse():lscm8cmd(COMMAND_PUL_STOP, b'')def lscm8gotohead():lscm8cmd(COMMAND_GOTO_HEAD, b'')def lscm8gototail():lscm8cmd(COMMAND_GOTO_TAIL, b'')def lscm8clearpulseout():lscm8cmd(COMMAND_CLEAR_PULSEOUT, b'')def lscm8mf(steps):lscm8diron(3)lscm8reloff(3)lscm8setpulse(3, steps)def lscm8mb(steps):lscm8diroff(3)lscm8reloff(3)lscm8setpulse(3, steps)#------------------------------------------------------------
if __name__ == "__main__":
#    time.sleep(.5)#    lscm8diron(3)
#    lscm8reloff(3)
#    lscm8gotohead()
#   lscm8gototail()
#    lscm8setpulse(3, 1000)
#    lscm8diron(3)lscm8mf(100000)#    lscm8mf(1900000)tspbeep(1500, 100)printf('End of the command')#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : LSCM8.PY
#============================================================

■ 相关文献链接:

室外声音信标可行性分析
57BYG250B
57BYG250B步进电机+SR4驱动器
滑丝杠上的无触点感应行程开关 SN04-N
单轴步进驱动模块SH-20403
DRV8825步进电机驱动控制模块以及双轴平台
基于ESP8266WiFi步进电机控制
SH-20403AXIS12双轴蓝牙移动框架
基于ESP8266 WiFi控制的步进升降机械平台

蜗杆单轨滑轨的驱动的统一接口相关推荐

多渠道整合开始NGBOSS第一步——TmaxSoft谈运营商统一接口平台建设和管理
多渠道整合开始NGBOSS第一步--张东 NGBOSS是中国移动提出的新一代业务运营支撑网的总称,它包含总部和省公司两级的系统,并包括现有的BOSS.客服.渠道管理.经营分析.BOSS网管系统.DSM ...
Iterator：访问数据集合的统一接口
导语遍历器Iterator是ES6为访问数据集合提供的统一接口.任何内部部署了遍历器接口的数据集合,对于用户来说,都可以使用相同方式获取到相应的数据结构.如果使用的是最新版Chrome浏览器,那么你 ...
《RESTful Web Services》第一章使用统一接口
序言 HTTP是一种应用层协议.SOAP和一些Ajax Web框架都将HTTP作为一种传输信息的协议,难以充分利用HTTP层的基础设施. 1.2 如何保持交互的可见性可见性是HTTP的一个核心特征. ...
ur机械臂控制器_OnRobot末端执行器和统一接口已通过UR +计划认证
近日,OnRobot 宣布其One System Solution末端执行器和统一接口现已通过UR +计划认证,UR +计划对夹具等配件进行测试和认证,以便与Universal Robots A / ...
利用派生类实现统一接口解决三种基础排序问题
编程题: 1.算法:派生类解决三个排序(冒泡,插入,选择) 2.一个基类:整形数组,数据随机产生(不能重复) 3.调用的时候给出统一的sort接口三个派生类解决不同算法每一个结果要输出到文件里每 ...
设计模式系列：搞懂组合模式，单对象与组合对象对外统一接口
组合模式的定义:又叫作整体-部分(Part-Whole)模式,通过将单个对象(叶节点)和组合对象用相同的接口表示,使客户端对单个对象和组合对象的访问具有一致性.它是一种将对象组合成树状的层次结构的模式 ...
学习笔记（一）-古月ROS机器视觉开发入门 -ROS摄像头驱动及数据接口
ROS摄像头驱动及数据接口二维摄像头我们平常用的最多的就是二维摄像头,大部分笔记本上都会自带一个2d的摄像头,这种摄像头的接口一般是USB接口,市面上看到的罗技摄像头.RGB摄像头等,它们的底层协 ...
Pix2Seq：谷歌大脑提出 CV 任务统一接口！
文 | 青豆最近一个大趋势就是将各类任务统一在一个大一统框架下.大规模预训练语言模型已成功打通各类文本任务,使得不同的NLP任务上,都可以用这种统一的sequence生成框架作为基础模型,只需要通过 ...
27. OP-TEE驱动篇----libteec接口在驱动中的实现
历经一年多时间的系统整理合补充,<手机安全和可信应用开发指南:TrustZone与OP-TEE技术详解 >一书得以出版,书中详细介绍了TEE以及系统安全中的所有内容,全书按照从硬件到软件, ...

蜗杆单轨滑轨的驱动的统一接口