自己动手制作旋转编码器
外径:74毫米
用于手动操作的10位旋转编码器。所有部件均来自3D打印机,可轻松复制生产。
旋转编码器专为手动操作而设计。特别是在操作时较少的位置选择更为便捷的情况下(例如,向前2个位置,向后3个位置)。通过磁铁固定在第10个位置,可以在不费太多力气的情况下实现清晰可感知的位置定位。
由于省去了内部磁铁,编码器还能用作自由运转的控制轮。
旋转编码器由固定的内环组成,内环上安装有5个滚珠轴承、霍尔传感器和按钮。轴向滚珠轴承用于稳定同心度,四个径向滚珠轴承则用于稳定编码器的水平轴线(稳定性)。外环可自由旋转。按钮通过轴向滚珠轴承进行操作。两个环上各有10个磁铁,这些磁铁会"卡入"到指定位置,同时触发霍尔传感器的动作。
转动情况通过两个A3144霍尔传感器进行检测。传感器的位置略有偏移。这种布局会产生相位偏移的信号,软件可以对其进行分析。系统能够检测顺时针和逆时针方向的转动。外环上的位置磁铁用作触发磁铁。按钮部分则采用标准的SS5D微动开关。
所需的额外部件:
1 个 608-ZZ 球轴承(直径 8 毫米,外径 22 毫米)
4个623-ZZ型球轴承(直径3毫米,外径10毫米)
1 个 SS-5D 微动开关
2个A3144霍尔传感器
20块 5x1.5 毫米的钕磁铁
4 颗 M3x15 的沉头螺丝
5颗 M3x6 的沉头螺丝
1 个 M3x5 规格的汽缸盖螺丝
1 块微控制器
组装
打印出所有部件。我用的是PETG材料,但PLA材料同样适用。你需要10个垫片。将按钮粘在弹簧上(用强力胶)。将霍尔传感器接上电线,并用强力胶将它们粘在编码器底座上。用强力胶将微动开关粘在凹槽中。将盖子滑到顶部,并用胶水固定。将磁铁插入预留的插槽中。重要提示:磁铁和霍尔传感器必须保持正确的方向(N/S)→
提示:为了让模型运行得更顺畅,我在解码器顶部的内部贴了一张纸质圆盘。
选配的底座可用作电子元件的安装外壳。
软件:
两个霍尔传感器提供的信号与标准旋转编码器相同。因此,几乎所有微控制器都配备了相应的软件代码。我选择了树莓派 Pico,但其他任何控制器也能正常运行。
玩得开心!
如今,我为自由运行的唱盘控制器版本开发了一个编码器顶部组件。该组件具有 20 个限位点,每转一圈可输出 20 个信号。
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