Arduino-gesteuerter Drehteller mit Schrittmotor und serieller Steuerung

Komponenten und Materialien

Benötigte Werkzeuge

• Laubsäge (Fretsaw)
• Bohrmaschine mit 6-mm-Holzbohrer

Projektbeschreibung

Dieses Projekt realisiert eine drehbare Plattform auf Basis eines 28BYJ-48-Schrittmotors, der über den X113647-Treiber (ULN2003A) angesteuert wird. Die Steuerung erfolgt über den seriellen Monitor oder Tera Term.

Implementierte Befehle

• R – Dauerhafte Drehung im Uhrzeigersinn
• r – Einmalige 360°-Drehung im Uhrzeigersinn
• L – Dauerhafte Drehung gegen den Uhrzeigersinn
• l – Einmalige 360°-Drehung gegen den Uhrzeigersinn
• S – Stopp

Mechanischer Aufbau

1. Quadratische Holzplatte (ca. 15 × 15 cm) als Basis.
2. Mittelpunkt durch Diagonalen finden, 6-mm-Loch bohren.
3. Schrittmotor-Hub in das Loch stecken, Umriss aufzeichnen.
4. Mit Laubsäge passgenauen runden Ausschnitt sägen, damit die Befestigungslöcher des Motors auf dem Holz aufliegen.
5. Gummifüße (10 mm) für Bodenfreiheit montieren.
6. Drehteller mit dem Pololu-Montagehub an der Motorwelle befestigen.

Verdrahtung

#define motorPin1 4  // Blau  – 28BYJ-48 Pin 1
#define motorPin2 5  // Pink  – 28BYJ-48 Pin 2
#define motorPin3 6  // Gelb  – 28BYJ-48 Pin 3
#define motorPin4 7  // Orange – 28BYJ-48 Pin 4
// Rot  – 28BYJ-48 Pin 5 (VCC)
// Blau – 28BYJ-48 Pin GND
#define STEPS_PER_TURN 2048

Die Beschaltung entspricht dem Standard-Schaltplan für ULN2003A-Treiber.

Code

Der Sketch nutzt die AccelStepper-Bibliothek für sanfte Beschleunigung und präzise Positionierung. Wichtige Punkte:

• Serielle Kommunikation mit 9600 Baud
• Pulsweite auf 20 µs gesetzt für zuverlässige Treiberansteuerung
• Maximale Geschwindigkeit 500 Schritte/s, Beschleunigung 400 Schritte/s²
• Zustandsmaschine für kontinuierliche vs. einzelne Drehungen
• Prüfsummen-Validierung der NMEA-Sätze (hier nicht relevant, aber im Originalcode für GPS)

#include <AccelStepper.h>

#define motorPin1 4
#define motorPin2 5
#define motorPin3 6
#define motorPin4 7
#define STEPS_PER_TURN 2048

int motorSpeed = 500;
int motorAccel = 400;
int myPos = 0;
int LeftTurnUp = 0, RightTurnDown = 0;
int Continuous = 0;
int incomingByte = 0;

AccelStepper stepper(4, motorPin1, motorPin3, motorPin2, motorPin4); // 1-3-2-4 Sequenz

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  stepper.setMinPulseWidth(20);
  stepper.setMaxSpeed(motorSpeed);
  stepper.setSpeed(motorSpeed);
  stepper.setAcceleration(motorAccel);
  stepper.setCurrentPosition(stepper.currentPosition());
  stepper.runToPosition();
  Serial.println("Verfügbare Befehle:");
  Serial.println("R = kontinuierlich im Uhrzeigersinn");
  Serial.println("r = 360° im Uhrzeigersinn");
  Serial.println("L = kontinuierlich gegen Uhrzeigersinn");
  Serial.println("l = 360° gegen Uhrzeigersinn");
  Serial.println("S = Stopp");
}

void loop() {
  if (Serial.available() > 0) {
    incomingByte = Serial.read();
    // Befehlsverarbeitung für R, L, r, l, S mit Quick-Stop und Flags
    // ... (siehe Originalcode)
  }

  if (Continuous == 1) {
    if (LeftTurnUp == 1) stepper.moveTo(10000);
    if (RightTurnDown == 1) stepper.moveTo(-10000);
    stepper.run();
  }
  if (Continuous == 0) {
    if (LeftTurnUp == 1) stepper.moveTo(myPos + STEPS_PER_TURN);
    if (RightTurnDown == 1) stepper.moveTo(myPos - STEPS_PER_TURN);
    stepper.run();
  }
}

Schaltplan (Fritzing)