Membangun "kenop" yang dapat dikontrol

Saya mencoba membuat timer semi-analog. Sesuatu seperti penghitung telur tua yang Anda putar wajahnya. Saya ingin kenop yang dapat saya putar yang dapat dibaca oleh mikrokontroler, dan saya juga ingin mikrokontroler dapat memposisikan kenop. Saya ingin menerapkan "berhenti" dengan membiarkan mikrokontroler mendorong kenop ke posisi tertentu. Saat berjalan turun, kenop harus berputar. Ini adalah proyek pertama saya dari jenis ini; Saya telah membangun robot kecil di masa lalu, tetapi sudah bertahun-tahun.

Saya telah mempertimbangkan meretas motor servo untuk membaca posisinya, tetapi servo hobi kecil yang saya coba terlalu sulit untuk diputar, sangat berisik, dan mengambil terlalu banyak momentum ketika diputar. Mereka tidak bertindak seperti tombol yang bagus.

Saya sekarang mempertimbangkan rotary encoder yang terhubung ke motor, tetapi setelah berburu di beberapa situs (SparkFun, ServoCity, DigiKey, Trossen, dan beberapa lainnya), saya belum dapat menemukan apa pun yang tampaknya sesuai. Saya tidak yakin bagaimana menemukan motor yang memiliki torsi rendah yang tepat.

Sepertinya ini bukan masalah biasa. Apakah ada pendekatan yang cukup normal untuk membuat kenop yang dapat disesuaikan baik oleh pengguna dan mikrokontroler?

Saya punya beberapa pilihan untuk Anda.

Opsi 1, bangun servomekanisme Anda sendiri

Karena Anda hanya perlu torsi yang sangat rendah untuk menggerakkan knob, motor yang sangat kecil harus melakukan pekerjaan dengan baik. Anda mungkin perlu menambahkan beberapa gesekan agar tidak bergerak terlalu mudah, atau menggunakan motor stepper kecil dengan torsi detent yang layak dan sedikit gearing.

Cara yang sangat murah untuk mendapatkan umpan balik posisi Anda adalah dengan menemukan mouse opto-mechanical tua .

Opto-mechanical mouse

Hubungkan poros ke motor / poros tombol dan kemudian gulung sendiri quadrature encoder Anda (mengambil input fase A / B langsung ke mikrokontroler Anda) atau menggunakan kembali seluruh papan sirkuit dan menghubungkan 'mouse' ke port serial dan membaca kembali posisi X atau Y mouse melalui perangkat lunak.

Artikel Daur Ulang PS / 2 Tikus ke dalam Rotary Pulse Generator adalah contoh yang bagus dari seseorang yang melakukan ini.

Opsi 2, bertahan dengan servo RC

Alasan mengapa servo RC Anda sulit diputar adalah karena mereka memiliki gir kereta rasio tinggi untuk memberi mereka torsi yang mereka butuhkan, dan ini membuat mereka sulit untuk mundur . Lihatlah diagram meledak ini dari halaman Servomechanism wikipedia :

Mekanisme servo R / C kecil

1. motor listrik

2. posisi potensiometer umpan balik

3. gigi reduksi

4. lengan aktuator

Sebuah putaran kecil dari poros aktuator servo RC ini akan menghasilkan gerakan besar (banyak putaran) motor, jika Anda dapat membuatnya bergerak tanpa melucuti roda gigi.

Sekali lagi, karena dalam aplikasi Anda, Anda hanya perlu torsi yang cukup untuk memutar kenop, Anda mungkin dapat menyingkirkan gearing itu dan menggunakan posisi motor secara langsung. Dengan melepas atau mengurangi persneling, Anda seharusnya menemukan motor bergerak sangat bebas. Bahkan, Anda mungkin perlu menambahkan beberapa gesekan (atau meninggalkan beberapa gearing di tempat) untuk mencegah motor menjadi sangat gelisah.

Saya tidak tahu apakah ada pendekatan normal untuk ini, tetapi Anda harus melihat video yang saya temukan bertahun-tahun yang lalu dan masih mengejutkan saya: The Secret Knock Detecting Lock . Pada dasarnya pria itu membangun perangkat berbasis Arduino yang dapat Anda kaitkan ke pintu dan menyiapkan ketukan rahasia yang akan memicunya untuk membuka ... Keren!

Saya yakin hanya videonya yang cukup bagus untuk inspirasi (ini adalah hal pertama yang terlintas di benak saya ketika saya membaca judul pertanyaan Anda), tetapi setelah pencarian Google yang cepat saya juga menemukan halaman yang bisa menjelaskan semua itu.

Ini adalah bagian dari halaman yang dapat diinstruksikan di mana ia mengatakan motor yang ia gunakan dan memberikan beberapa rekomendasi:

1 5v Motor reduksi gigi. Semakin tinggi torsi semakin baik. Ini yang bagus. (Diameter 14-16mm sangat ideal karena pas di dalam pipa PVC 1/2 ".) Saya merekomendasikan satu dengan setidaknya 15 oz / in (11 N-cm) torsi pada 5V untuk memutar kunci dasar.

Bagaimana dengan menggunakan stepper motor, Anda akan dapat mengontrol posisi dengan tepat.

Gunakan potensiometer rotasi. Interface ke pin ADC mikro-controller Anda, dan tergantung pada resolusi, Anda bisa mendapatkan antara 256 hingga 65536 nilai, yang kemudian dapat Anda gunakan untuk mengatur "berhenti".

Standar industri untuk memecahkan masalah ini adalah dengan menggerakkan fader .

Mereka sudah tersedia komponen murah yang melakukan persis apa yang Anda minta, kecuali menjadi bagian bulat.