Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Schrittmotorsteuerung Stand alone


von Till S. (freak4fun)


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Hallo zusammen,

ich bin sowohl in diesem Forum als auch im bereich Mechanik ein totaler 
Neuling und entschuldige mich wenn ich für euch unsinnige Fragen stelle. 
Verzeiht mir :D

Zu meinem Projekt:

Ich möchte eine Art Uhr bauen. Dazu muss eine Kette angetrieben werden. 
Da die gängigen Plastikuhrwerke sind leider Schrott. Alles weitere ist 
nicht mit Batterien zu betreiben. Falls ihr dort eine Idee habt gerne 
her damit.

Daher hat mich ein Freund auf die Idee eines Schrittmotors gebracht. 
Nach längerem schauen qualmt mir der Kopf und ich weiß nicht mehr 
weiter.
Ich habe eine maximale Kraft von 0,01Nm berechnet. Mein Schrittmotor 
soll 360° in 60min absolvieren. Als Intervall würde ich gerne 90°/15min 
oder 45°/7,5min festlegen. Das ganze soll einmal Implementiert werden 
und dann im Stand-Alone weiterlaufen. Zudem sollte das ganze möglichst 
stromsparend sein, da ich nicht alle 2 Tage die Batterien wechseln 
möchte.
Ein weiterer Punkt ist die Größe. Je kleiner desto besser versteht sich 
:D

Falls das ganze überhaupt realisierbar wäre stellt sich noch die Frage 
ob ich nach einem Batteriewechsel die Steuerung neu implementieren 
müsste oder ob es eine Möglichkeit gibt dies zu umgehen.

Wenn ihr andere Lösungsansätze wisst und ihr mein das ich mein Ziel mit 
einem Schrittmotor überhaupt nicht erreichen werde dann lasst es mich 
wissen ;-)

LG
Till

: Bearbeitet durch User
von Helge A. (besupreme)


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Das geht bestimmt. Hast du noch eine Übersetzung eingeplant? - Ich 
frage, weil einfach erhältliche Schrittmotoren ein für eine Uhr blödes 
Schrittmaß haben: häufig sind z.B. 1,8°, 3,6°, 7,5°, 18°.

Wenn du die Feinmechanik gut genug hinbekommst, reicht bei jedem 
Sekundentakt ein ganz kleiner Strompuls aus. Dann läßt sich auch 
"bissel" Batterielebensdauer hinbekommen.

Moderne Mikrocontroller wie Pic, AVR, Picaxe lassen sich zwischen den 
Sekundentakten in einen stromsparenden Schlaf versetzen. Da wird das 
Programm einmal abgespeichert und geht auch beim Batteriewechsel nit 
verloren. Die lassen sich wie auch kleine Schrittmotoren mit 3V 
betreiben.

--

Beispiel Motor:
http://www.pollin.de/shop/dt/MzY0OTg2OTk-/Motoren/Schrittmotoren/Schrittmotor_NANOTEC_SP2018M0404_A.html

: Bearbeitet durch User
von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Es gibt spezielle Schrittmotoren für Uhren, die sind aber im freien 
Handel nicht zu bekommen. Schrittmotoren für Zeigerinstrumente dürften 
aufgrund der niedrigen Leistungsaufnahme interessant sein. Allerdings 
haben die meist ein Getriebe integriert und haben einen internen 
Anschlag:
http://www.schrittmotor-blog.de/die-sache-mit-der-spannung/

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Till S. (freak4fun)


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Helge A. schrieb:
> Das geht bestimmt. Hast du noch eine Übersetzung eingeplant? - Ich
> frage, weil einfach erhältliche Schrittmotoren ein für eine Uhr blödes
> Schrittmaß haben: häufig sind z.B. 1,8°, 3,6°, 7,5°, 18°.

Ich hatte keine Übersetzung eingeplant. Zudem läuft diese Uhr nicht auf 
die Sekunde bzw Minute genau. Wenn ich als beispiel den 1,8° 
Schrittmotor nehmen würde, dann würde ich ihn alle 7,5 Minuten um 25 
Schritte laufen lassen um ihn dann wieder in den Schlafmodus zu setzen.
Das würde zwar bedeuten, dass meine Uhr nur alle 7,5min richtig läuft, 
wäre aber in ordnung.

von Kein Name (Gast)


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Du kannst auch jede Minute aufwecken und mit dem Bresenham Algorithmus 
mal mehr, mal weniger Schritte ausgeben.

von Helge A. (besupreme)


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Den 18° - Motor könntest du genau 20 mal pro Stunde anstoßen, ginge das 
auch? Dann hast du alle 3 Minuten eine genaue Anzeige (ich kann mir 
unter "eine Art Uhr mit Kette" wenig vorstellen).

Damit deine Konstruktion stromsparend läuft, sollte deine Mechanik den 
Schrittmotor nicht selber weiterbewegen können. Das dürfte aber leicht 
zu erreichen sein: Der Magnet im Motor hat nach jedem Schritt ein 
kleines Haltemoment, das muß erstmal von der Mechanik überwunden werden 
- oder von einem kurzen Stromimpuls.

Noch ein wichtiger Punkt: Wie genau soll die Uhr gehen?

von Till S. (freak4fun)


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Helge A. schrieb:
>(ich kann mir unter "eine Art Uhr mit Kette" wenig vorstellen).
>
> Noch ein wichtiger Punkt: Wie genau soll die Uhr gehen?

Alle drei Minuten klingt super. Obwohl man es eh nicht so genau ablesen 
kann :D
Hab mein Projekt mal als JPG angehangen.

Danke euch allen schonmal für die guten Tipps =)

von tschoeatsch (Gast)


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Hi, sieht ja ganz nett aus!
Ist das eine Fahrradkette? Dann hast du aber ein ganz schön großes 
Trägheitsmoment, sodass du die Impulse für den Schrittmotor relativ groß 
machen mußt.
Viel Erfolg wünscht tschoeatsch

von John (Gast)


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Das gab es vor vier Jahren schon mal:
Beitrag "Extravagante Uhr - welcher Motor?"

von John (Gast)


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Er benutzt ein "Takane High Torque Quartz Clock Movement":
http://www.christopherhesse.com/post/7152037354/chain-clock

von Till S. (freak4fun)


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John schrieb:
> Er benutzt ein "Takane High Torque Quartz Clock Movement":
> http://www.christopherhesse.com/post/7152037354/chain-clock

Danke dir John für die beiden guten Links.
Ich denke jedoch das das "Takane High Torque Quartz Clock Movement" mir 
nicht ausreichen würde. Er benutzt eine 1/8" Kette + Sperrholz Ziffern, 
ich hingegen würde gerne eine 1/4" + Messing Ziffern verwenden.
Somit bleibe ich beim Schrittmotor.

von Helge A. (besupreme)


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Wenn alle Zahlen ähnlich schwer sind, verstellt sich ein Schrittmotor 
ohne Ansteuerung nicht. Das müßte gut gehen. Wie lange der angesteuert 
werden muß, um auch bei fast leerer Batterie einen Schritt vorwärts zu 
laufen, läßt sich ja experimentell ermitteln.

Die Ansteuerung ließe sich z.B. mit einem guten Quarzoszillator und ein 
paar Teilerbausteinen aufbauen. Vielleicht mit einem 32768Hz-Quarz, wie 
er auch in einem normalen Uhrwerk häufig drinsteckt.

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