Комментарии 49
Подскажите, а есть реальная ( или теоретическая) возможность сейчас все это упихать в одну невзрачную кляксу на плате? Ну т.е. заказать свой чип у нас? Сколько это может стоить, 100 миллионов?
Есть, на Микроне можно вместе с драйвером сделать на одно чипе. Стоить будет 4-6 млн за разработку+ 10-20 тыс за чип. Хотя если захотите сделать партию в 1000000 чипов, можно сделать и за ~100 миллионов.
Теоретически конечно есть такая возможность. Я начинал проектировать функционал будущей микросхемы для пайеток на ПЛИС (чисто из любопытства). Но потом забросил...
Порядок цен будет очень высокий... Так что никакой целесообразности нету...
Но зачем собирать из рассыпухи двойной H-bridge, когда готовый чип типа DRV8833 стоит дешевле вашей рассыпухи (центов 30 за штуку на али первый же лот)? И это еще мощный чип, можно поискать послабее и подешевле.
Вот даже нашел - чип DRV8833 отдельно стоит 10 центов. Причем питающее напряжение поддерживается до 10.8 вольта - так что в данном случае можно обойтись вообще без обвязки, достаточно лишь ограничивать программно скорость перемещения мотора (обеспечить плавное ускорение).
Что-то мне подсказывает, что это подделка. На сайте TI цена ок 80 центов в партии 1000 шт
На алике можно найти оригиналы дешевле чем у производителя - заводы избавляются от остатков огромных партий
Не обязательно подделка, но даже у TI доступна серия попроще DRV8832 от 70 центов (и пара долларов от одной штуки). Даже штучно если брать у TI и то получается гораздо дешевле в плане комплектующих, требуемой платы и монтажа.
А бывает еще DRV8832, который тоже подойдет, но при этом компактнее.
Мост тоже нафик не нужон тем более что их два требуется для шагового мотора, готовый драйвер типа LV8481CS-TE-L-H решит кучу проблем. Да и мотор огромен, что-то такое надо, чтобы всё на одной тонкой плате замутить:
https://www.youtube.com/watch?v=TKG3wZza3Bo
Но ребята молодцы не здаются. 🎄🎉🍾🎆🎊🎁
И вообще сюда просится кастомная электронная «бумага» или, что дешевле, монохромный ЖК (МЭЛТ например может сделать).
У меня были идеи развить простую магнитную рисовалку:
— серия ячеек с опилками из железа и полупрозрачной стороной
— по периметру каждой 'нарисованы' кольцом проводники (то же самое на непрозрачном дне) — это электромагниты.
в результате пуская ток по кольцам на крышке железная крошка примагничивается к белой полупрозрачной пленке и делает ее серой
С точки зрения реализации это самое высокотехнологичное в данной конструкции — дешево реализовать токопроводящие контуры (две прозрачные пленки, на которые нанесена токопроводящий рисунок, в местах пересечений где контакт не нужен, дополнительно наносится изолирующей краской, все это склеивается, контакт обеспечивается механическим прижимом либо той же токопроводящей краской.
У данной технологии нет достоинства eink, так как для удержания пиксела нужно тратить энергию. Но можно поэкспериментировать с клеевой поверхностью внутри экрана и на дне, чтобы опилки прилипали к нему.
В оригинальной eink используется статика, но в больших размерах это сложно реализовать, как минимум будут высокие напряжения.
Два моста в одном корпусе вполне подходящее решение для шагового двигателя, тем более, когда микроконтроллер позволяет программно микростеппинг реализовать. А мост здесь не нужен, потому что шаговый двигатель на ток в пол-ампера и точностью поворота в доли градуса - это, мягко говоря, оверхед для поворота кусочков бумаги на половину или четверть оборота. Максимум - это электромагнит с двумя катушками (двумя позициями). Да хоть бы и обычный минидвигатель, достаточно физически ограничить угол поворота. Тогда сразу и столько ног микроконтроллера не нужно и ток нужен на пару порядков меньше…
Спасибо за наводку, изучим микросхему!
Мотор на печатной плате мы рассматривали, но судя по экспериментам товарища с указанного канала, для того чтобы такой моторчик был более-менее эффективным, нужно делать катушечки на многослойной плате. А это влечёт за собой увеличение цены.
Я попытался перестраховаться как можно сильнее и по минимому использовать интегральные микросхемы. Уж парочку транзисторов, полагаю, всегда можно будет купить :)
Автор, а не искали ли вы шаговый двигатель меньшей высоты, но большего диаметра? Тогда бы получилось всю конструкцию сделать более плоской.
если плоского хочется, надо шестеренки и набок, как я понимаю?
Возможно, можно обойтись без шестеренок - просто обойтись трением.
Взять маленький мотор из телефона, насадить на его вал маленькое колесо из резины, которое прижать к краю цветного диска. Ось мотора должна быть перпендикулярна оси цветного диска.
Еще такие штуки плоскими могут быть: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ультразвуковой_двигатель
Пьезодвигатели - классная идея! Мы тоже с ними экспериментировали, но там проблема: нужно прикладывать высокое напряжение к пьезоактюаторам. Чтобы формировать высокое напряжение прямо на плате пайетки нужно много деталей, а транслировать высокое напряжение по проводам питания пайетки - не самая хорошая идея. Так что про пьезодвигатели пришлось забыть...
Вообще можо попробовать сделать мотор прямо на плате.
https://hackaday.com/2020/12/11/microstepping-a-pcb-motor/
Да, мы искали и нашли. Есть моторчики в двара шире и в два раза тоньше (4,5мм). Но они все продаются с уже насаженными на вал червячными передачами. Причём снять их довольно трудно. Пришлось отказаться от этой модели.
Что-то у меня есть пдозрение, что у вас при перелючении мостов могут сквозные токи возникать. Вряд ли они такие, чтобы что-то сжечь, но на энергопотреблении наверняка сказывается.
Как выше посоветовали - возьмите интегральный драйвер мотора вместо транзисторов. Получите:
- снижение цены
- экономичность за счет контроля сквозных токов.
- снижение веса - вы же платье делаете, а не кольчугу
- проще пайка плат
- если драйвер хороший, то будет защита от КЗ в моторе
Можно делать блоками по 3-4 штучки с общим контроллером
какой получается вес итогового платья?
p.s. очень хочется вставить свое фи — обязательно ли плату размещать прямо в ячейке? питание все равно как то подавать надо, значит электрическое соединение между ячейками есть, а там какая разница, 2 провода или 3? вынести плату наружу, сделать ее общей для всего платья, минимизировать схему на местах (что то мне говорит что даже драйвера особого не нужно)…
Кажется, оно не только тяжелое, но и довольно тепло в нем будет.
Итоговый вес платья должен получиться 4-5кг.
Не совсем понял вашу мысль... между пайетками и так тянется три провода (питание и данные).
Если делать общую плату, то как управлять работой каждой пайетки?
Можно делать каждую 7-ую пайетку с контроллером толстую, каждая управляет шестью окружающими более тонкими дубовыми, только двигатель, буквально (без платы).
С точки зрения разработки нужно несколько типов пайеток
— толстая с контролллером и универсальными разъемами (6 пар по 4+4 жилы на каждой из сторон по одной паре)
один 4-жильный разъем — питание двигателя, второй 4-жильный либо транзит энергии и управления либо питание второго двигателя, как решит контроллер и/или перемычки
— тонкая но с большим количеством контактов для линии питания и общим управлением, они просто транзитные, по уму тут можно немного вес сэкономить и сделать не по 6 разъемов а по 2 или 3 (или так же разнообразные), направление транзита настраивать перемычками
— тонкая только с двигателем и одним входным разъемом для двигателей без транзитных
На самом деле если подумать, количество разъемов может быть больше, каждый разъем может быть ассоциирован со своей стороной выходной либо двигателем/контроллером внутри, выбирая как проводить соединение можно полностью контролировать направление, но под вопросом, в результате универсальная пайетка превращается в покрытую дырочками разъема по периметру, может даже и красиво но надежность под вопросом, ведь среда агрессивная и нужно будет предусмотреть заглушки так или иначе. Зато обойтись можно будет двумя типами и не придется выводить наружу перемычки. Сборка платья станет адом.
Количество транзитных вопрос спорный, делать все транзитные скажется на весе из-за разъемов, делать мало — усложнится сборка платья, придется заранее очень точно планировать как соединять
Кстати если очень хорошо продумать организацию соединительных кабелей (есть транзитные и есть управление двигателями, по 4 жилы на разъем) то транзитные пайетки можно использовать для передачи управления на большее расстояние, т.е. контроллер будет управлять не 6-ю окружающими а к примеру 10-ю (две все же придется оставить как транзит энергии и управления).
В результате можно значительно сэкономить на платах и некоторая экономия на электронике, так как они уже не понадобятся для 6/7 или даже 9/10 пайеток (правда под вопросом уже монтаж двигателя и разъемов, платы значительно этот процесс облегчают), вес так же должен значительно уменьшиться.
И главное, никаких проводов под платьем, все соединения только между пайетками. Можно соединение сделать одной линией а можно в контроллерах, перемычками или программно, задать возможность разветвления подачи энергии и управления.
А схема сопряжения с мостом надежно работает?
Такое впечатление, что из-за емкостей тразисторов возможно перекрытие при переключении.
Привет!
Не очень понимаю, а зачем шаговые двигатели и такая сложная система управления, может проще было сделать pcb motor(https://youtu.be/_-YDuCqEwuw).
Там тоже управление нужно конечно но можно обойтись малой кровью.
По крайней мере толщина вашего изделия сильно уменьшится.
Под каким-то вашим постом писал про двигатели от кварцевых часов. Они тонкие, горизонтальные и экономичные. Управление импульсами.
Чтобы крутить в 2 стороны нужно 2 катушки, как у двигателя от спидометра в авто.
От меня плюс статье! Очень просто и местами элегантно. Про управление мостом, пока читал, как раз подумал в начале о более простой схеме, а ниже увидел её, класс!
Люблю подобные решения с механикой, за это отдельный респект автору.
Заказывал себе в Китае беспроводные ценники на электронных чернилах. Внутри радиомодуль 2.4 ГГц, прямоугольный экран 2,2 дюйма, элемент питания. Стоимость 4$. Вариант с квадратным экраном 1,5 дюйма 3,5$. Можно программировать самому. Есть SDK, есть возможность организовать их в mesh-сеть. И никаких проводов.
Кстати говоря, а нужны ли драйвера на такие моторы?
У вас сопротивление нагрузки 40 Ом + несколько Ом сопротивление мостов. При напряжении питания 5В токи порядка 100мА. При этом на моторе будет где-то 0.3 Вт мощности.
Это сопоставимо с токами, которые может выдать МК прямо с ног. Я не знаю, что там с padauk, но stm8 может выдать с одной ноги 20мА и 100 мА на весь чип. То есть если мотору хватит половины той мощности, что на нем есть сейчас, то 3 ноги в параллель на обмотку мотора, общее питание 3В и драйвер не нужен вообще.
Да, я задумывался об этом. Даже пару экспериментов провёл с этим делом: https://habr.com/ru/post/498788/. Идея рабочая, но из-за маленьких токов крутящего момента двигателя иногда не хватает чтобы преодолеть силы трения между лепестками на старте. Так что от драцвера никуда не деться...
И всё же, в идеале, вешать послеродового объединенным выходам хотя бы несколько ом для выравнивания. Это тоже немного "откушает" мощности
Умные пайетки на микроконтроллерах Padauk и Миландр