Благодаря этим 3м видео, в основном, и благодаря постам их авторов, я смог разработать и собрать "портативный станочек", а скорее недорогое приспособление для намотки канители на струны. Фортепианные или любые другие. В первом видео автор говорит про патент, это, насколько я понял, касается его системы рассчета натяжения струн перед намоткой, автор считает, что натяжение должно быть точно такое же, как потом на инструменте. Очень спорное утверждение, и в целом тема не про это.
Ниже я делюсь рецептом изготовления, для всех кому интересно.
Сразу предупреждаю, что это первая версия, по сути черновик - прототип, который отлично выполняет свои функции, и я даже не уверен, что буду что-то улучшать.
2 куска трубы прямоугольного или квадратного сечения длиной как ширина доски ($1-3),
две педальных оси от велосипеда ($10-15),
два шаговых двигателя NEMA 23($30-50 за штуку)
и драйверы для них($10-20 за штуку в зависимости от модели, я использовал дешевые),
arduino nano($5-15),
блок питания 24-36 вольт 6 ампер для моторов($15-20),
блок питания 5-12 вольт для ардуино(любой ненужный),
провода, кнопки, паяльник, пара часов работы слесаря для сверления отверстий в трубе и приварки крюков к осям ($20-$50), какая-нибудь пластмассовая коробка для окончательного размещения драйверов и блоков питания и ардуино, струбцины для закрепления полуосей станка на доске ($10-20), тросик и приспособления натяжения. Чтобы было понятно что для чего несколько фоток моего "суперстанка"
Задача станка - вращать натянутую струну в заданном направлении. Для натяжения, как не сложно понять из фоток, я использую примитивное устройство из двух прямоугольных труб и велосипедных осей. При наличии сварки и некоторых инструментов, можно запросто сделать самому, я же предпочел отдать слесарю $40, а сам занялся "вращательной частью".
Шаговые двигатели (ШД) позволяют вращать струну абсолютно синхронно с обеих сторон. Каждый оборот ШД состоит из 200 шагов, мы можем заставить двигатель крутиться со строго определенной скоростью с помощью драйверов, которые посылают ток в катушки ШД, и с помощью программы на микроконтроллере ардуино, которая говорит драйверам с какой скоростью и куда этот ток посылать.
Задачи: Скоммутировать ШД с блоком питания и драйверами, подключить ардуино к драйверам, загрузить в ардуино программу, подключить к ардуино провод с управляющими кнопками (на этапе отладки можно обойтись без кнопок, просто замыкать нужные контакты проводочками)
Чтобы определить какие выводы ШД относятся к катушке А, а какие к Б, замыкайте любые 2 вывода из 4х вращая при этом ось двигателя, если выводы от одной катушки, ось будет вращаться труднее. Название А и Б условны, не важно какая из катушек А, всё можно менять программно, либо поменяв выводы одной из катушек местами. Значит на выводы А прикручиваем одну катушку, на выводы Б вторую.
Те драйверы, которые я рекомендую из-за дешивизны, TB6560, отлично работают, но требуют аккуратности, если при включенном драйвере закоротить катушку, драйвер сгорит. Я, как можно заметить, человек не аккуратный, сжёг два драйвера пока экспериментировал.
Подключение со стороны ардуино достаточно простое. Все минусы можно сразу соединить друг с другом и с любым минусом ардуино. Куда вести плюсы и как подключать управляющие кнопки видно из кода программы, которую мы зальём в память микроконтроллера:
C++:
#include <VirtualButton.h> // должна быть загружена библиотека virtualButton от Alex Giver
#include <ContinuousStepper.h> // должна быть загружена библиотека ContinuousStepper от Benoit Blanchon
int goal = 2000; // Здесь можно отрегулировать желаемую скорость вращения. Сейчас 2000 шагов в секунду = 600 оборотов в минуту
const uint8_t stepPin = 2; // пин D2 ардуино соединяем с CLK+ драйвера
const uint8_t dirPin = 5; // пин D5 ардуино соединяем с CW+ драйвера
const uint8_t enablePin = 7; //пин D7 ардуино соединяем с EN+ драйвера
ContinuousStepper stepper;
#define BTN2_PIN 9 //кнопку или переключатель меняющий направление движения подключаем к пин D9 и к любому минусу ардуино
VButton btn2;
struct MyBtn : public VButton {
MyBtn(uint8_t pin) {
_pin = pin;
pinMode(_pin, INPUT_PULLUP);
}
bool tick() {
return poll(!digitalRead(_pin));
}
uint8_t _pin;
};
MyBtn btn(3); // кнопку старт-стоп подключаем к пину D3 и любому минусу ардуино
void setup(){
stepper.begin(stepPin, dirPin);
stepper.powerOn();
pinMode(BTN2_PIN, INPUT_PULLUP);}
}
void loop() {
btn.tick();
btn2.poll(!digitalRead(BTN2_PIN));
stepper.loop();
if (btn2.press()) goal = -goal;
if (btn2.release()) goal = -goal; //удалите эту строчку если направлением двигателя управляет обычная кнопка, а не переключатель.
if (btn.press()) stepper.spin(goal);
if (btn.release()) stepper.stop();
}
Как подключать ардуино к компьютеру и прошивать микроконтроллер, можно научиться за час с помощью гугла, если возникнет проблема пишите, постараюсь момочь. Прежде чем прошивать программу (в среде ардуино это называется скетч) не забудьте загрузить библиотеки virtualButton от Alex Giver и ContinuousStepper от Benoit Blanchon, скетч получился коротким и простым только благодаря этим библиотекам, все сложности в них.
Управляющие сигналы с ардуино идут одновременно на два драйвера, таким образом двигатели будут вращаться синхронно. Если после сборки двигатели, "смотрящие" друг на друга, вращают воображаемую струну в разные стороны, поменяйте на одном из драйверов выводы одной катушки местами.
В целом всё. Ниже отвечу на вопросы и добавлю мелочи, если вспомню.
В этом видео вскользь упоминается, как мой 24х вольтовый блок питания превратить в 32х вольтовый. Это повышает момент двигателей. Не обязательно, но рекомендуется.
После долгих экспериментов с настройками драйверов остановился на этом полежении переключателей:
Чтобы определить какие выводы ШД относятся к катушке А, а какие к Б, замыкайте любые 2 вывода из 4х вращая при этом ось двигателя, если выводы от одной катушки, ось будет вращаться труднее. Название А и Б условны, не важно какая из катушек А, всё можно менять программно, либо поменяв выводы одной из катушек местами. Значит на выводы А прикручиваем одну катушку, на выводы Б вторую.
Те драйверы, которые я рекомендую из-за дешивизны, TB6560, отлично работают, но требуют аккуратности, если при включенном драйвере закоротить катушку, драйвер сгорит. Я, как можно заметить, человек не аккуратный, сжёг два драйвера пока экспериментировал.
Подключение со стороны ардуино достаточно простое. Все минусы можно сразу соединить друг с другом и с любым минусом ардуино. Куда вести плюсы и как подключать управляющие кнопки видно из кода программы, которую мы зальём в память микроконтроллера:
C++:
#include <VirtualButton.h> // должна быть загружена библиотека virtualButton от Alex Giver
#include <ContinuousStepper.h> // должна быть загружена библиотека ContinuousStepper от Benoit Blanchon
int goal = 2000; // Здесь можно отрегулировать желаемую скорость вращения. Сейчас 2000 шагов в секунду = 600 оборотов в минуту
const uint8_t stepPin = 2; // пин D2 ардуино соединяем с CLK+ драйвера
const uint8_t dirPin = 5; // пин D5 ардуино соединяем с CW+ драйвера
const uint8_t enablePin = 7; //пин D7 ардуино соединяем с EN+ драйвера
ContinuousStepper stepper;
#define BTN2_PIN 9 //кнопку или переключатель меняющий направление движения подключаем к пин D9 и к любому минусу ардуино
VButton btn2;
struct MyBtn : public VButton {
MyBtn(uint8_t pin) {
_pin = pin;
pinMode(_pin, INPUT_PULLUP);
}
bool tick() {
return poll(!digitalRead(_pin));
}
uint8_t _pin;
};
MyBtn btn(3); // кнопку старт-стоп подключаем к пину D3 и любому минусу ардуино
void setup(){
stepper.begin(stepPin, dirPin);
stepper.powerOn();
pinMode(BTN2_PIN, INPUT_PULLUP);}
}
void loop() {
btn.tick();
btn2.poll(!digitalRead(BTN2_PIN));
stepper.loop();
if (btn2.press()) goal = -goal;
if (btn2.release()) goal = -goal; //удалите эту строчку если направлением двигателя управляет обычная кнопка, а не переключатель.
if (btn.press()) stepper.spin(goal);
if (btn.release()) stepper.stop();
}
Как подключать ардуино к компьютеру и прошивать микроконтроллер, можно научиться за час с помощью гугла, если возникнет проблема пишите, постараюсь момочь. Прежде чем прошивать программу (в среде ардуино это называется скетч) не забудьте загрузить библиотеки virtualButton от Alex Giver и ContinuousStepper от Benoit Blanchon, скетч получился коротким и простым только благодаря этим библиотекам, все сложности в них.
Управляющие сигналы с ардуино идут одновременно на два драйвера, таким образом двигатели будут вращаться синхронно. Если после сборки двигатели, "смотрящие" друг на друга, вращают воображаемую струну в разные стороны, поменяйте на одном из драйверов выводы одной катушки местами.
В целом всё. Ниже отвечу на вопросы и добавлю мелочи, если вспомню.
Критика это когда по сути, вот это плохо и это плохо, надо бы так и так. А у вас ругань. )
Код надерганый из разных примеров, не спорю, что можно и поругать.
Но работает всё классно, потому что основано на хороших библиотеках. Мой мозаичный код не влияет практически ни на что.
Привет! Тоже задался целью создать подобное устройство, так как пианино старое, струны рвутся, а новых у меня в стране нигде не купить, только б/ушный советский хлам, который ввиду возраста звучит глухо, короче уже столько денег на струны выбросил, что можно было несколько станков собрать. Скажи пожалуйста, при помощи чего ты натягиваешь керн, или накручиваешь в ненатянутом положении? Также касаемо последнего фото, у тебя в руках какой-то контроллер, среди комплектующих нигде не фигурирует, не подскажешь что за чудо? Я в электронике ноль просто, как раз токарная работа для меня попроще будет) Буду благодарен жутко за ответ!
Это просто кнопка и переключатель установленные на первую попавшуюся ненужную плату, можно было на кусок фанеры приклеить, но на плату удобней. Кнопка запускает станок, переключатель меняет направление вращения. Выше я писал, что менять направление вращения можно и кнопкой, для этого нужно слегка поменять код программы.
Это интересно всё.. а и из чего делать эти самые струны? Где взять качественный материал? Бобышку на конце струны как делать? Какова себестоимость будет? Ну и самое главное-качество. Просто любопытство
Если до сих пор в всей России не нашлось компании, которая бы производила струны, не уступающие по качеству американским - то чего ожидать. Но было бы интересно послушать звучание ваших струн.
@Radiocaster, сам недавно на эту тему задумался.
Китайцы уже сообразили делать недорогие струны (результат пока что не айс, но это вопрос времени). В Питере была струнная фабрика, даже помню времена, когда её продавали, но с долгами. Хотелось бы сказать, что сейчас выпуск струнок в РФ может стать неплохой прибавкой к пенсии, но так как сам не предприниматель ни разу, то не рискну.
Тут бизнесменом быть и не нужно. Нехилые начальные вложения нужны и помимо навивального станка. Если обслуживать пианино и рояли, то только 21 размер толщины струнной проволоки — моток 500 грамм любой из них (Reslau) стоит примерно 3500 рублей. Перемножаем... А ещё нужна навивка разных калибров.
Рынок СНГ в целом закрыт, на Авито есть объявления, отправят почтой изготовленную струну куда угодно.
Старые струны не звучат глухо, они звучат негармонично, их трудно или вовсе невозможно настроить. Глухое звучание, очевидно, от чего-то другого. Пригласите мастера.
