[Arduino] Projet Tiroirs a commande numérique

Bonsoir à tous

Au début quand j'ai vu les sujets Arduino, je me suis demandé à quoi ça pouvais bien servir
Et puis j'ai travaillé avec un gros client sur une malles de lux dont le principe est un ensemble de panneaux qui ce déploient avec des charnières à aimants.

Puis souhaitant continué à travailler avec eux. j'ai eu l'idée de concevoir des tiroirs avec ouverture a bouton, propulsés par des aimants en opposition.
Le problème de ce système est que, comme un ressort, les aimant ont beaucoup de force au début du mouvement et très peut au fur et à mesure que le mouvement est prolongé.

J'en suis arrivé à la conclusion que le seul aimant qui est susceptible d'avoir un mouvement continue s'appelle "un moteur"      


Alors j'ai donc fais la relation entre l'Arduino et mon moteur, le but étant d'avoir un système transportable.

Je précise que je ne connais pas grand chose en électronique, bien que j'ai gratté un peut il y a une bonne vingtaine d'années.

En tout cas je suis motivé pour découvrir ce petit joujou appelé "Arduino"

En voici le principe de base :


Le Cahier des charges:

Ouverture des tiroirs par des capteurs tactiles
Contrôler la distance de sortie
Contrôler la puissance du système (afin que le client ne se coince pas les doigts)
Pouvoir ré-initialisé la fermeture des tiroirs via un bouton "reset"


Les questions:

-Quel Arduino me conseillez vous ? ( Arduino MEGA 2560, Arduino Motor Shield R3, ou autre...)
-Combien de tiroirs puis-je contrôler avec un seul Arduino ?
-Quel type de moteur me conseillez vous ? (en sachant que la miniaturisation est un impératif)
Et surement que pleins d'autre questions suivront ...

Je vais certainement commencer par un Arduino genre: Starter Kit - Version Française, histoire de débuter par des choses simples.
Mais je souhaiterais savoir si le projet est viable avant de ma lancer.

@++ Eric

bonjour,

c'est le nombre d' E/S de chaque arduino qui va déterminer ton choix



à moins que le positionnement de chaque tiroir se fasse au 1/10 eme, je pense qu'un moteur cc conviendrait

un exemple bien documenté Là

à +

Bonjour Zarkann,

Quand tu dis controler la distance de sortie, que souhaites tu? Ton tiroir aura t'il une seule position de sortie?

Ce n'est que mon avis, mais j'imagine une solution du type:

• Un moteur pap sur lequel est monté un système vis/écrou trapézoidale. As tu un impératif de bruit?

• Un capteur pour réaliser ton zéro à chaque fermeture

• Pour la sécurité contre le pincement des doigts, j'effectuerai une mesure du courant moteur. Ainsi au dessus d'un certain seuil de courant, le moteur s'arrête et revient en arrière. La petite difficulté sera ici de dimensionner le moteur au plus juste pour mesurer au mieux les variations de courant.

J'espère t'avoir donné quelques pistes.

Nicolas

Bonsoir

Pour le moteur je pensais à un moteur Pas a Pas 12V NEMA17 200 pas/rev 350mA, pour les moteurs à courent continue ils me semble peut puissant sans réducteur.
Pour la tige fileté je pensais à une simple tige fileté M8 avec un écrou en bronze

Quand tu dis contrôler la distance de sortie, que souhaites tu? Ton tiroir aura t'il une seule position de sortie?

Oui il aura une seule position de sortie.

Un capteur pour réaliser ton zéro à chaque fermeture

Oui

Pour la sécurité contre le pincement des doigts, j'effectuerai une mesure du courant moteur. Ainsi au dessus d'un certain seuil de courant, le moteur s'arrête et revient en arrière. La petite difficulté sera ici de dimensionner le moteur au plus juste pour mesurer au mieux les variations de courant.

Oui c'est bien ce que je pensais.

Si j'ai bien compris un Arduino ne peut piloter qu'un seul moteur pas à pas, en plus la tension des moteurs Nema17 est de 12v, il va donc falloir quelque chose pour passer de la tension de sortie de l'arduino (5v) à 12v nécessaire au moteur.

C'est vrais que je ne vous ai pas parlé des dimensions de ce prototype
Le Tiroir fait 110/100/33
La vis est du M8
Les tiges sont du stub rectifié de diam 3 monté sur douille à billes

@++ Eric

A quoi servent les tiges? il y a quand même de vrai glissière?

Re

Non ce sont les tiges qui servent de glissière comme une mini CNC

@++ Eric

Alors je penses que des plus calé interviendrons...

Mais des tige de 3mm... je pense que ça ne tiendra a peine le poids du tiroir lui même...

Pour ce qui est du coulissement la conception même avec une seule douille me parait assez "instable", le tiroir va "raclé sur l'avant...

Je pense que des coulisses sont indispensable... au moins des coulisse bois (a l'ancienne)

Combien de moteurs souhaites tu piloter?
Une arduino couplée à ce qu'on appel un shield peux piloter jusqu'a 3 moteurs Pap si je ne dis pas de bétise. (4 mais 2 sont synchronisé)
Voir exemple : shield CNC
Pour l'alimentation tu prends un petit transfo de 12V qui alimente ton shield uniquement.

Penses à quelle vitesse tu souhaites ouvrir ton tiroir. Une vitesse trop importante abîmera trop vite ta tige fileté et ton écrou M8 avec un pas de 1,25.

Quel est la masse maximale d'un tiroir plein?
Comme le dit Ricoud, je doute aussi de la rigidé suffisante avec du D3. Et du prix aussi.
Pour ce type de mouvement, les douilles à billes sont peut être too much. Regarde peu être du coté des manchons exempt d'huile moins cher que les douilles à billes.
Un D6 serait plus standard à mon avis. As tu la place suffisante?

Bonsoir

Merci pour vos réponses

Pour ce qui est des guidages, ne vous inquiétez pas, il ne s'agit la que d'une simulation qui m'a également servi a travailler les études de mouvement et les contraintes mécaniques sous SW

Pour ce qui est de l’électronique, le lien vers les shield CNC, fut très instructif, sans compter d'autre infos que j'ai pu capter ça et là.
De toute façon, je suis contient que je ne vais pas pouvoir maitriser la "chose" sans passer par le début avec les LED et autres petits gadgets.

En tout cas, le projet me parait faisable matériellement parlant.

Une autre petite vidéo de conception mécanique sur l'ouverture de la malle:
Pour le moment je ne cherche pas a rentrer dans le détaille tant sur le plan mécanique qu’esthétique.
Par contre j'ai put améliorer mes compétences en DAO avec l'ajout d'une courroie  
 


Dans la suite du projet, je vous montrerais la malle que nous sommes en train de terminer, mais malheureusement je doit attendre qu'elle soit présenté au client final (surement au USA en Mai prochain)

@++ Eric

Bonjour Zarkann, content de te relire
Ton projet est tout à fait faisable, tu peux utiliser des glissières à billes de tiroirs pour tes guidages.

Avec des Nema17 ton client ne courre pas de gros risques de pincements de doigts et tu n'as pas non plus besoin d'une force de moteurs herculéenne, tu pourras peut-être te passer de la mesure de courant.
e n'ai pas trop l'expérience des shields, je les ai toujours construis moi-même. Je me méfie de ces trucs tout prets qui ne tiennent pas compte de la puissance et de la demande en courant des moteurs et en général il ne servent que pour de tous petits PAP. Il y a assez de drivers sur le marché pour faire son choix.
Pour te faire la main sur arduino il te faudra obligatoirement passer par le clignotement de leds bien sur mais tu peux aussi regarder dans les exemples fournis par ton IDE arduino:  Fichiers/exemples/Steppers/MotorKnob.  Avec cet exemple tu peux faire tourner un PAP, le programme est très simple car il utilise une librairie spécifique pour la commande de PAP, tu pourras facilement modifier le fichier pour en faire tourner plusieurs, il faut 4 sortie pour un PAP, avec un arduino UNO tu peux commander 3 PAP, donc 3 tiroirs, les commandes boutons se faisant sur les entrées analogiques.

Pour la tension tu alimentes ton circuit en +12v et tu obtiendras ton 5v en utilisant un régulateur 7805.

Salut,

Mais des tige de 3mm... je pense que ça ne tiendra a peine le poids du tiroir lui même...

faut voir, il est pas gras le tiroir et le stub c'est coriace !

zarkann a écrit:Le Tiroir fait 110/100/33

++
David

Bonjour à tous

J'ai enfin trouvé le temps pour avancer sur ce projet

J'ai acheté plusieurs Arduino dont deux Uno, un Mega et trois Nano

J'ai Donc fais clignoter une Led et même avec un potentiomètre:


J'ai piloté un petit moteur PaP avec un capteur capacitif suivant le Tuto de U=RI :



J'ai ensuite fait fonctionner un moteur PaP et un Servo-moteur commandé par une télécommande IR :



Et pour finir j'ai activé un NEMA 17 en 12V avec un driver A4988 en suivant les instructions de la page suivante

Caractéristique du moteur:
-200 pas par tour
-1.8° / pas
-13A
-Circuit de fil Noir et Vert 3.6 Ohms
-Circuit de fil bleu et rouge 3.5 Ohms


Code:

MCHobby a écrit:// --- Commande d'un StepStick/Driver A4988 ----------------------
// A4988_Test.ino
//
// Commande d'un moteur pas-à-pas à l'aide d'un pilote A4988 avec
//     Arduino.
//
// Un projet www.mchobby.be (vente de kit et composant)
// Meurisse D. - Licence CC-SA-BY
//
// Un tutoriel http://mchobby.be/wiki/index.php?title=A4988
// Ou Acheter un StepStick A4988
//    http://shop.mchobby.be/product.php?id_product=349
//

#define pinEnable 13 // Activation du driver/pilote
#define pinStep    9 // Signal de PAS (avancement)
#define pinDir     8 // Direction


void setup(){
 Serial.begin(9600);
 Serial.println("Test A4988");
 
 pinMode( pinEnable, OUTPUT );
 pinMode( pinDir   , OUTPUT );
 pinMode( pinStep  , OUTPUT );
}

void loop(){
 int i = 0;
 
 digitalWrite( pinDir   , HIGH); // Direction avant
 digitalWrite( pinStep  , LOW);  // Initialisation de la broche step
 
 // Avance de 200 pas
 for( i=0; i<200; i++){
   Serial.println( i );
   digitalWrite( pinStep, HIGH );
   delay( 1 );
   digitalWrite( pinStep, LOW );
   delay( 1 );
 }
 
 // Changer de direction
 digitalWrite( pinDir   , LOW); // Direction avant
 
 // Refaire 200 pas dans l'autre sens
 for( i=0; i<200; i++){
   Serial.println( i );
   digitalWrite( pinStep, HIGH );
   delay( 1 );
   digitalWrite( pinStep, LOW );
   delay( 1 );
 }
 
 // Pas de step et pas d'ordre...
 //   l'axe du moteur est donc bloqué
 Serial.println("Axe bloqué + attendre 5 sec");
 delay( 5000 );
 
 // déblocage de l'axe moteur
 Serial.println("Deblocage axe");
 digitalWrite( pinEnable, HIGH ); // logique inversée
 
 // Fin et blocage du programme
 // Presser reset pour recommander
 Serial.println("Fin de programme");
 while( true );
}

J'ai juste modifié le "delay" de la première phase a 1ms au lieux de 10
(cela a amélioré les choses mais sans les résoudre vraiment)

En faite le problème est qu'il semble faire un demi tour tant bien que mal avant le début du cycle

si quelqu'un avait une idée ?

@++ Eric

Bonsoir Zarkann,
Que voudrais-tu que fasse exactement ton moteur ? 1 tour ? 2 tours ? x tours  ?
Parce qu'avec le code que tu montres il doit faire un tour dans un sens et un tour dans l'autre sens. Comme ce n'est pas ce qui se passe dans la réalité (il semble faire 1,5 tour au début) tu as du modifier une variable dans la première boucle. Sans voir le code qui est uploadé dans ton arduino je dirai que tu as modifié la valeur 200 pour une valeur plus grande.

Bonsoir et merci de ta réponse

En fait j'ai refait le montage avec un autre driver et ajouté un condensateur de 100µf

Le Code:

Code:

#define pinEnable 13 // Activation du driver/pilote
#define pinStep    9 // Signal de PAS (avancement)
#define pinDir     8 // Direction


void setup(){
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Test A4988");
  
  pinMode( pinEnable, OUTPUT );
  pinMode( pinDir   , OUTPUT );
  pinMode( pinStep  , OUTPUT );
}

void loop(){
  int i = 0;
  
  digitalWrite( pinDir   , HIGH); // Direction avant
  digitalWrite( pinStep  , LOW);  // Initialisation de la broche step
  
  // Avance de 200 pas
  for( i=0; i<200; i++){
    Serial.println( i );
    digitalWrite( pinStep, HIGH );
    delay( 1 );
    digitalWrite( pinStep, LOW );
    delay( 1 );
  }
  
  // Changer de direction
  digitalWrite( pinDir   , LOW); // Direction avant
  
  // Refaire 200 pas dans l'autre sens
  for( i=0; i<200; i++){
    Serial.println( i );
    digitalWrite( pinStep, HIGH );
    delay( 1 );
    digitalWrite( pinStep, LOW );
    delay( 1 );
  }
  
  // Pas de step et pas d'ordre...
  //   l'axe du moteur est donc bloqué
  Serial.println("Axe bloqué + attendre 5 sec");
  delay( 1000 );
  
  // déblocage de l'axe moteur
  Serial.println("Deblocage axe");
  digitalWrite( pinEnable, HIGH ); // logique inversée
  
  // Fin et blocage du programme
  // Presser reset pour recommander
  Serial.println("Fin de programme");
  while( true );
}

La Vidéo:

Là ça marche

Par contre il met bien 1 à 2 secondes avant de démarrer.
Est-il possible de réduire ce temps?

Maintenant je vais essayer de brancher de fin de course sous la forme de contacteurs Reed
et j'aurais surement besoin d'aide pour la programmation

@++ Eric

Bon c'est déjà plus joli , mais le gars qui a fait le code à programmé en bourrin, obligé de faire un reset pour redémarrer  , il y a plus élégant à faire.

Pour ton fin de course je suppose que tu veux plutôt parler d'un contact ILS ? http://www.ebay.fr/itm/10-pcs-MKA-10110-10-15AT-Magnetic-Sensor-N-O-SPST-Contact-Reed-Switches-LW-SZUS/171999911481?hash=item280bfe5e39:g:dt8AAOSweuxWT0sn.
Si c'est le cas il te faut un aimant positionné sur le tiroir pour le commander.
Pour la programmation pas de souci même si je ne suis pas souvent à la maison en ce moment, je rénove une maison loin et sans internet, je viendrai faire un tour sur le sujet de temps en temps.

Câblage:
- mettre une résistance de pullup sur ton reed pour le forcer à 1 quand il n'est pas commandé (décollé).
- Quand il est commandé (collé) par l'aimant il doit te commuter une masse.
- Positionne l'aimant pour qu'il commande l'ILS en fin de course.

Il te faut aussi un bouton poussoir pour la commande, même chose un résistance de pullup pour le forcer à l'état haut, il envoie une masse quand il est pressé.

EDIT:
J'y pense maintenant mais puisque c'est pour commander l'ouverture et la fermeture d'un tiroir il te faut un ILS pour stopper le moteur quand il arrive à la fermeture mais il t'en faut aussi un autre pour stopper le moteur à l'ouverture, il peut être commandé par le même aimant. Donc pour résumer 1 moteur, 1 aimant, 2 ILS, 3 résistances 10k et 1 poussoir par tiroir.

Code:

// Fermeture et ouverture de tiroir 02/11/2017 F6FCO

#define pin_ILS_FERME 11    // ILS de fermeture
#define pin_ILS_OUVRE 12    // ILS d'ouverture
#define pin_SWITCH 10  // Poussoir
#define pinEnable 13 // Activation du driver/pilote
#define pinStep    9 // Signal de PAS (avancement)
#define pinDir     8 // Direction
int pouss_bouton = 0;

void setup() {
  pinMode (pin_ILS_OUVRE , INPUT); // pin de l'ILS en entrée
  pinMode (pin_ILS_FERME , INPUT); // pin de l'ILS en entrée
  pinMode (pin_SWITCH , INPUT); // pin du poussoir
  pinMode( pinEnable, OUTPUT );
  pinMode( pinDir   , OUTPUT );
  pinMode( pinStep  , OUTPUT );
}

void loop() {
//_________________________________________________________ OUVERTURE
  digitalWrite( pinDir , HIGH); // Direction avant
  // tant que l'ILS est décollé le moteur tourne
  while (pin_ILS_OUVRE == HIGH) {
    digitalWrite( pinStep, HIGH );
    delay( 5 );
    digitalWrite( pinStep, LOW );
    delay( 5 );
  }

  // on lit le poussoir
  pouss_bouton = 0;
  while (pouss_bouton == 0) {
    pouss_bouton == digitalRead(pin_SWITCH);
    delay (10); // pour lisser les rebonds
  }

//_________________________________________________________ FERMETURE

  digitalWrite( pinDir, LOW); // Direction arrière
  while (pin_ILS_FERME == HIGH) {
    digitalWrite( pinStep, HIGH );
    delay( 5 );
    digitalWrite( pinStep, LOW );
    delay( 5 );
  }

  // on lit le poussoir
  pouss_bouton = 0;
  while (pouss_bouton == 0) {
    pouss_bouton == digitalRead(pin_SWITCH);
    delay (10); // pour lisser les rebonds
  }

}

Je n'ai pas d'arduino sous la main et j'ai écris ce code sans matériel pour le tester mais on ne doit pas être loin de la vérité.

Bonsoir à tous !

Je ne sais pas pour l'instant si j'ai des résistances de 10K, car il faut que je fouille
mes tiroirs, mais par contre pour les essais j'ai des ILS sous la main que je peut
envoyer par lettre si ça peut servir ou être utile !
je ne me souvient plus si ce sont des NO ou NF mais ça ressemble au lien
de F6FCO !

Hervé

Bonsoir

Merci de vous intéresser à mon Système parce que moi tout seul c'est faisable mais pas gagné

Pour vous donner un peux le contexte, il faut dire que je développe tout ça avec des fond perso, car j'ai deux clients potentiels important pour moi et il me manque pas mal de connaissances. Mais bon le sujet m’intéresse depuis longtemps et l'Arduino facilite pas mal de choses  

Pour les contacteurs, j'ai des contacteurs Reeds que j'ai achetés  ici

Pour le bouton j'ai deux options

Pour faire court je compte concevoir deux systèmes de commandes

Solution 1

Un avec un capteur bio-métrique pour ouvrir la malle
(Que je n'ai pas encore acheté)




Et ensuite  un capteur capacitif a plusieurs entrées pour le déclenchement des tiroirs
je (n'arrive pas a la faire fonctionné )
Voir le capteur
L'avantage c'est que je peut créer le design des boutons comme je veux (genre boutons capacitif en laiton plaqué or ou paladium)

Solution 2:

Avec un Smartphone et une application développé sous
le MIT .appinventor
Couplé à un capteur HC06 (Voir ici)


C'est un chouia ambitieux mais bon, soyons fous  


Ce WE, je vais faire un système bricolé avec l’imprimante 3D pour simuler les fins de courses avec les contacteurs et un aimants
Pour les aimants j'ai l'embarra du choix, je doit avoir presque toutes les tailles de 1 à 15mm de diamètre en cylindre néodyme.

Je vous souhaite une bonne soirée

@++ Eric

Bonsoir Eric,

Juste pour la discussion la vraie appellation de tes contacteurs c'est des relais ILS, le nom Reed est similaire au mot "frigo" pour désigner un réfrigérateur même si les revendeurs les appellent ainsi. Les relais Reed étaient de vrais petits relais au format DIL très utilisés à la grande période des composants TTL dans les années 80.
http://www.ebay.fr/itm/RELAIS-REED-CLARE-15003-AB-24V-DC/282719633020?hash=item41d3673e7c:g:vIoAAOSwuxFYw8DR
Alors que l'ILS est simplement une ampoule renfermant un bilame, en général ouvert au repos.

Pour ton projet  tu devrais d'abord le valider avec une logique simple (bouton poussoir), une fois que çà fonctionnera correctement tu pourras faire des essais en remplaçant le poussoir par les composants que tu indiques plus haut. Et pourquoi pas avec un module PIR, le tiroir s'ouvre dés qu'on s'approche de la malle mais en premier il faut faire simple.

++
JC

Bonsoir JC

OK pour Reed/ILS
OK aussi pour le bouton poussoir en commande

J'ai fait quelques essais et il 's'avère que l'aimant doit être relativement près de l'ILS



Pour commencer, j'ai modéliser un support pour l'ILS:



Sinon, il ne me manque plus qu'un roulement à acheter pour faire mon tiroir.
J'ai donc recommencer la conception avec des éléments dont je dispose:


Je vais voir pour faire le maximum de pièces à l'imprimante 3D afin d'éviter de monopoliser la CNC.

Le WE prochain je doit faire un réglage complet de la CNC  

@++ Eric

Il est bien ton support d'ILS, il protège bien l'ampoule. Je me sers d'ILS pour les origines de mes CNC et l'aimant néodyme, un cylindre de 5x5mm passe à 5mm environ.
Par contre je voyais l'ILS sur le coté du tiroir et l'aimant fixé sur le coté du tiroir qui passerait le long de l'ILS, çà éviterait d'avoir une collision qui risque de le détruire.

Bonsoir,

Effectivement il faut au moins peaufiner la conception.
Dans mon cas, il sera certainement un peut en retrait, mais je retiens également l'idée du relais ILS sur le coté ou en dessous.
Parce que mine de rien la façade avant doit contenir le palier de la vis centrale sans parler du relais.
IL va falloir être fin sur les épaisseurs

Les douilles à billes et la vis central:


@++ Eric

Méfie-toi de ces douilles à billes chinoises, toutes celles que j'ai achetées pour mon imprimante ont un jeu pas possible, je pense sérieusement à les remplacer par des paliers que je vais usiner dans du téflon.

F6FCO a écrit:Méfie-toi de ces douilles à billes chinoises, toutes celles que j'ai achetées pour mon imprimante ont un jeu pas possible, je pense sérieusement à les remplacer par des paliers que je vais usiner dans du téflon.

+1 .. sur la Dago, c'est une horreur ; de simple glissières de tiroir on moins de jeu que leur m** .. !!

Sinon tu peux avoir des MGN 9 pour une misère.
https://www.reprap-france.com/produit/1234568496-rail-lineaire-mgn9

++
David

Bonsoir

Question que je me pose l’utilisation de vis a billes et patins se justifie il ?
Une simple courroie crantée ne suffirait elle pas ?

A++

BOB

C'est sur que çà simplifierait bien la conception, même un câble fin avec plusieurs tours sur chaque poulie.