Kalli Jussi, "SemiAutomaticGuitarPickupCoilWinder"

[KalliJ]

Hienolla nimellä "lanseerattu" vekotin, jolla siis voisi käämiä kitaran magneettimikrofoneja. Visiona olisi että laitteeseen kiinnitettäisiin valmis käämipakka, johon käämintä suoritetaan. Kiinnitetään käämilanka pakkaan, ja sitten vain syötetään näppäimillä haluttu kierrosmäärä ja katsotaan kun kone tekee työnsä. Jottei homma menisi liian yksinkertaiseksi, ajattelin että langan syöttöön voisi vielä kehitellä jonkinmoisen oskiloinnin ettei lanka vain kerry yhteen kohtaan vaan jakaantuisi tasaisesti edellämainittuun pakkaan(aivan kuin virvelikelan puolalle).

Härvelin ohjauksesta vastaisi Arduinon UNO. Ajattelin toteuttaa akselin(pyörittää pakkaa) voimansiirron DC-moottorilla, jossa kelluva pulssilähtö(tuosta saan mukavasti kierrokset laskettua). Lisäksi tarvitsen voimansiirtoon erilaisia hihnoja ja pyöriä, jolla moottorista saatava voima välitetään oikeanlaisena akselille. Hyllystäni sattuu löytymään joskus rakentamani DC-moottorin ohjauspiiri potentiometrisäädöllä, jota voisin myös projektissa käyttää. Virtalähteitä löytyy verstaalta iso kasa erilaisia 3V---->aina24V asti, joten sellainenkin varmasti löytyy. Tietysti myös tarvitaan muuta muutakin sälää, tämä selvinnee kun projekti etenee. LCD-näyttö, ja jokin näppis olisi myös hankintalistalla.

Oskiloivaan liikkeeseen minulla ei vielä ole ratkaisua, mutta eiköhän se matkanvarrella ratkea? Onko muilla ideoita kyseiseen sovellukseen? Tarkoitus siis liikuttaa langan syöttökohtaa noin 10mm edestakaisin, oikealta vasemmalle, ja takaisin. Mahdollisesti tätä tulisi myös pystyä säätämään, sillä jos käämittävän pakan korkeus muuttuu, niin silloin oskilaatiotakin on pystyttävä muuttamaan korkeuden mukaan.

Tässä sekava suunnitelmani suurpiirteisesti. Mitähän mahdoin unohtaa?

[matpi]

Jussi, saisiko oskiloivan liikkeen rakennettua jonkinlaisen kiertokankiperiaatteella toimivan puolauspään avulla, ks linkki: männän tilalla olisi siis liikkuva puolauspää, jonkä läpi käämilanka kulkee... http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cshaft.gif

[KalliJ]

Totta, yksinkertaista, mutta toimivaa. Oskilointiakin pystyisi säätämään kierron radiusta muuttamalla. Tältä pohjalta lähdenkin tuota suunnittelemaan.

Kiitos Matti, tuo oli oikeasti hyvä ja kehityskelpoinen idea.

[jomijar]

Hei, tämä on hyvä idea! Tarvitsemme kaikki kitarakurssille osallistuville tuon laitteen! Koita saada äkkiä valmiiksi Terv. Jusu

[KalliJ]

Ajattelin tuota matin ilmoille heittämää kampiakseli/kiertokanki systeemiä tarkemmin, ja totesin että tuo systeemi rajaa langan syötön säätöä. Tämän hetkinen visio langan syötöstä olisi seuraava. Lanka syötetään horisontaalisessa asennossa olevan rauta/muovi tai muun tangon läpi jossa on reikä. Tangossa on hammastus jota liikutetaan servolla edestakaisin pituussuunnassa. Tämän systeemin avulla pystyn muuttamaan oskillointia ohjelmalla, eikä mekaniikkaa tarvitse koskea muuttaakseen oskillointia.

[Nelli1]

Kuulostaa siltä että olet miettinyt tätä perusteellisesti. Hienoa Jussi! Jatka samaan malliin. Terveisin, M, S, K & N

[Robojuchen]

Juuri tämmöistä systeemiä aioin tulla esittelemään mutta keksit sen näköjään itsekkin. Tarpeettomuuden tunne uhkaa... Jos käämien pituuksien vaihteluväli on pieni jopa suurehkoon vaakatasossa olevaan pyörään kiinitetty syöttötanko voisi toimia... piirrän myöhemmin kuvan ideasta, vaikea selittää.

Tiedätkö miten tuo moottorin kelluva pulssilähtö toimii? Kuinka tiheään se antaa pulssia, joka kierroksella? Tarvitset todennäköisesti arduinon interrupt-tomintoa, käyppä kattomassa referencestä.

[KalliJ]

Säädön tarve ei ole suuri ja se olisi vain muutamia millimetrejä. Keskimääräinen oskillointi liike olisi noin 15mm, joten tuolla sovelluksella oskillointi on varmaankin onnistuu. DC-moottorin kierrosluku kuormittamattomana 6600r/min / 877Hz pulssi.

[KalliJ]

Hyviä uutisia kaikille kääminnän ystäville! Tiimimme on vahvistunut uudella verellä. Marjo on liittynyt mahtavaan joukkoomme valmistamaan ultimaattisen automaattista kitaramikrofonienkäämintäkonetta. Marjo on tuonut projektiimme uusia tuulia, näkökulmia ja mikä parasta työkuria. Jo muutaman palaverin jälkeen homma oli selvä ja lähdimme toteuttamaan jo ennestään melko hyvissä vesissä uivaa projektia. Vaikka monia osia oli jo valmiiksi hankittu, oli kuitenkin vielä paljon hankintoja jäljellä.

Tilasimme syksyn viimeisellä demolla alla listatut tarvikkeet.

Valitsimme funduinon. DIY Funduino UNO R3 Development Board Microcontroller w/ USB Cable. Lisäksi meille tulee iso näppis jota helppo käyttää DIY 4 x 4 16-Key Numeric Keypad - Black Laitteeseen tulee tälläinen näyttö 1602A 16 x 2 Lines White Character LCD Module w/ Blue Backlight (DC 5V) Tilasimme myös servon oskilloinnin toteuttamista varten MG995 Tower Pro Copper Servo Gear for R/C Car / Plane / Helicopter - Black

DC-moottori oli jo ennestään hyllyssä(moottorissa pulssilähtö jota pystymme hyväksikäyttämään mm. kierrosluvun laskemisessa ja oskilloinnin määrittelemisessä). Voimansiirto, akselit ja hihnapyörät on jo hankittu ja laitteen rungon materiaalit löytyy myös(käytämme polyeteeniä.) Valmistamme hihnapyörät itse cnc-jyrsimellä(myös polyeteeni). Käytämme dc-moottoriohjainta moottorin pyörimisnopeuden säätöön. Moottori pyörittää voimansiirron välityksellä akselia, johon käämipakka kiinnitetään. Jotta käämintä ei kertyisi vain yhteen kohtaan, tulee pakan liikkua eli oskilloida sopivasti. Tämän ratkaisimme servomoottorilla jota ohjailee meidän funtuino. Funduino siis lukee dc moottorin kierroslukua ja määrittää myös oskilloinnin sen mukaan.

Teimme alustavan luonnoksen koneen perusmekaniikasta, luonnoksessa ei ole vielä oskillointia synnyttävää servoa. Myöskään näppis ja näyttö ovat vielä tulon päällää. Tuotoksemme tarkentuu kun kaikki osat ovat käsissämme. Ohessa alustava luonnos voimansiirrosta ja itse käämintäkoneen rungosta.

[matpi]

Hienoa Jussi...

[KalliJ]

ja Maikki...

[KalliJ]

:D

[Robojuchen]

Tämä vaikuttaa oikein lupaavalta. Ainut kysymysmerkki on tuo servo jolla toteutatte oskilloinnin. Toki vahva ja metallivaihteinen servo mutta siinä on tähän laitteeseen muutama huono puoli. Ensinnäkin kyseinen malli on tunnettu siitä että laatu on epätasaista, toivottavasti saitte hyvän yksilön :) Toisekseen servo tekee pitkiä aikoja (jos laitetta käytetään paljon) edestakaista liikettä. Vaihteisto on aika raskas ja tässä servossa on myös raskasytiminen moottori joka lisää liike-energian määrää. Jokainen äkkipysäys rasittaa siis servoa hiukan. Lieventävä seikka on että painoa ei varteen tule juuri ollenkaan joten eikähän tuo kestä. Kevyempisisuksinen ja laadukkaampi servo tai askelmoottori voisi olla vielä kestävämpi ratkaisu.

Minkälaisella moottoriohjaimella aiotte vempeleen varustaa ja miten arduino siis säätää pyörimisnopeutta?

[KalliJ]

Dc-moottorin pyörimisnopeutta säädetään erillisellä moottoriohjaimella. Moottorista erillisiä johtoja pitkin lähtee joka kierros pulssi, joka luetaan arduinon avulla. Koska moottorin kierrokset välittyy voimansiirron avulla akselille eri kierrosnopeudeksi, tämä muunnos on laskettava ja huomioitava se koodissa(esim. 10moottorin kierrosta on 1akselin kierros). Kun kerran arduino lukee kierroksia niin on järkevää käyttää kierrosnopeutta myös servon edestakaiseen nopeuteen. On totta että edestakainen liike rasittaa servoa, mutta lieventävänä seikkana täytyy todeta että servon edestakainen liike on rauhallinen. Oskillointi voi ja täytyy tapahtua rauhallisesti, että pakasta tulee tiivis. Optimaalinen käämintä nopeus on noin 500rpm ja oskillointi tässä vauhdissa on vielä suhteellisen rauhaisaa. Eli kun mikrofonin käämin kierroslukumäärä on noin 6000kierrosta niin käämintään kuluu aikaa alle 15min. Eli oskilloinnin kestokaan ei ole kovinkaan pitkä.

Koodin toteutus on vielä auki, mutta kunhan saamme mekaniikan kuntoon, on aika nörtteillä.

[Robojuchen]

Kiinnostaisi vielä että minkälainen tuo erillinen moottorinohjain, onko se siis jo olemassa ja onko vielä selvillä miten sitä moottorin nopeutta säädetään, PWM eli pulssileveysmodulaatioko säätökeinona?

[KalliJ]

Ohjain on jo meillä. Ohjain toimii juurikin tuolla pwm periaatteella. Potentiometrisäätöinen. Testattu on.

[Robojuchen]

eli arduino ei pysty sitten säätämään tuota pyörimisnopeutta vaan se tehdään manuaalisesti, ellei sitten laita pientä askelmoottoria tms. kääntämään potentiometriä. Toisaalta eihän tuota pyörimisnopeutta tarvitse säätää välttämättä ajon aikana koskaan jos aina käämitään tuolla 500rpm vauhdilla. Ajattelin ensin että kääminnän lopetuksessa olisi hyvä hidastaa vauhtia mutta toisaalta jos langansyöttö on hyvin järjestetty ja jarrutettu varmaan käämiä täyttä vauhtia loppuun asti?

[KalliJ]

Ideana on että käämin pyörimisnopeus on helposti käden ulottuvilla. Potentiometristä on mielestäni helppo ohjailla kääminnän nopeutta lennosta, ja startti ja lopetuskin ovat hallinnassa ja nimenomaan omissa käsissä. Voisihan tuohon moottoriin periaatteessa vetää tupla johdotus kytkimen avulla(2 kanavaa ja vain toinen niistä on vuorollaan auki). Manual/automatic. Miten dc-moottorin nopeutta olisi järkevin ohjata jos Se toteutettaisiin arduinolla eikä erillistä ohjainta käytettäisi?

[Robojuchen]

alle 5 eurolla saa moottorinohjausmoduulin jonka avulla pystyy arduinolla ohjaamaan. Arduinolla säädetään kahdella outputilla pyörimissuuntaa ja yhdellä PWM lähdöllä nopeutta (esim analogWrite(pinni5, 255); tarkoittaa että moottori pyörii täyttä vauhtia ja analogWrite(pinni5, 125); että vain puolella teholla. Aika simppeliä. Olisihan se hienoa jos laite antaisi valmiin mikin vain lähtöasetukset saatuaan :) Tuossa issues listassa on yksi topicci näille moottorinohjaus piireille, L298N olisi varmaan sopiva, riippuu paljonko teidän moottori vie virtaa.

[KalliJ]

Kiitos. Mistä tuollaisen esimerkiksi löytäisi?

[Robojuchen]

Katso tuo moottoreiden valinta topic.

[KalliJ]

Seuraava kurssin deadline lähestyy: 31.1.2014 mennessä kaikkien on raportoitava wikiin, moodleen (ks päivitetty palautustoiminto moodlealustan kohdassa Tehtävät) tai sähköpostiin oman projektin tilanteesta. Raporttiin liitetään koodi, kuva tai suunnitelma laitteesta ja lista elektroniikasta ja sen toimivuudesta. Tässä vaiheessa tarkastetamme Jussin kanssa, että projektia voi järkevästi työstää demoilla. Aika ei riitä tämän jälkeen enää töiden synnyttämiseen tyhjästä. Jos huomaamme pahoja puutteita, niin projektia on vielä viikko aikaa kehittää. Projektin pitää 10.2.2014 alkavalla viikolla oleviin demoihin mennessä täyttää seuraavat kriteerit:

Mekaanikan/mekaanisen rakenteen pitää olla tekeillä tai suunniteltuna sekä materiaalit hankittuna.
Elektroniikan pitää olla käsissä ja testattuna toimiviksi.
Ohjelman pitää olla tekeillä tai yksityiskohtainen kaavio ohjelman ja laitteen toiminnasta laadittuna

Terveisin: Jussi ja Matti

Moikka, Meidän projekti etenee hyvää vauhtia. Elektroniset komponentit, funduino ja kaikki muut tarvikkeet ovat saapuneet. Aloitimme juuri tekemään runkoa ja hihnapyöriä. Jyrsimme kaikki rungon osat sekä hihnapyörät polyeteenistä cnc-koneen avulla. Kun runko on valmis lisäämme siihen mekaaniset osat(kaikki löytyy). Mekaniikan ollessa paikoillaan lisäämme elektroniset komponentit. Koodia alamme tekemään siinä vaiheessa, kun käämintäkone on suurinpiirtein kasassa. Eli tavoite olisi ekoilla tulevilla demoilla päästä heti koodin kimppuun. Kuva ja vekottimen toiminnan kartoitus löytyvät jo aiemmista viesteistä. Pitkällisten pohdintojen jälkeen päätimme torpata, tuon automaattisen kiihdytyksen ja hidastuksen. Päätimme toteuttaa kääminnän semiautomaattisella tavalla, eli kierrosnopeus säädetään potentiometrillä, mutta käämintä itsessään on automaattinen. Funduino aloittaa ja lopettaa itse kääminnän. Aloittaakseen kääminnän kone kysyy käämipakan kokonais kierrosluvun, oskilloinin tyypin (nopea, hidas, epäsymmetrinen, symmetrinen ynm...), sekä pyytää lupaa aloittaa kääminnän. Kone lopettaa kääminnän itse, kun haluttu kokonais kierrosluku täyttyy. Päädyimme semiautomaattiseen ratkaisuun, koska se mahdollistaa myös käsin kääminnän. Toiseksi jos käämilanka katkeaa on helpompi reagoida potentiometrillä (käämilanka erittäin ohutta ja helposti katkeavaa).

Jussi ja Maikki