Pequenos encoders para motores DC

Olá outra vez! Hoje vou mostrar-vos uma pequena parte de um projecto que fiz há muito tempo atrás e, devido a algumas mudanças de planos, acabei por nunca usar. De qualquer das formas, este pequeno projecto poderá ser-vos útil.
Há algum tempo atrás fui a uma sucata resgatar dois potentes motores com grande binário dos sistemas e elevação dos vidros dos carros para usar num robô e tive de fazer uns encoders para meter nos mesmos. O espaço onde podia colocá-los era bastante reduzido e então tive de encontrar sensores pequenos e desenhar uma PCB para os mesmos no Kicad.
Os sensores que usei foram os sensores transmissivos com saída com foto-transístor TCUT1300, da Vishay. Seguindo o datasheet dos sensores, desenhei uma pequena placa (10x8mm) que caberia no espaço que tinha disponível.

segurar os encoders com crocodilos para testá-los
A placa foi desenhada para usar resistências de 1/4W e os fios de ligação iriam ser soldados juntamente com as pernas das resistências, nos mesmos fuqos. Contudo, uma vez que tinha pouco espaço e também tinha algumas resistências que tinha aproveitado de placas velhas, acabei por usá-las e os fios de ligação foram soldados nos furos destinados às resistências.
O esquema é muito simples e segue o circuito de aplicação típica presente no datasheet. The schematic is really simple. It follows the typical application circuit from the datasheet. Tem uma resistência de  220 ohms para fazer uma corrente de aproximadamente 0.16mA circular no LED emissor e uma resistência de 10K entre o emissor do foto-transístor de saída e o GND. O sinal de saída é o sinal R_TO_GND visivel na imagem abaixo.

esquema dos sensores

Abaixo podem ver a PCB desenhada:

pcb dos sensores

Usei a minha primeira CNC, TheMaker1, para fazer a placa. Soldar o TCUT1300 não é fácil mas consegue-se com alguma paciência e um ferro de soldar com uma ponta fina. Para facilitar, aconselho colocar algum estanho na placa antes de colocar o componente na mesma. Depois de se colocar o componente basta aquecer as pistas da PCB de lado do componente até que a solda por baixo do mesmo derreta. Abaixo podem ver fotos da PCB com os componentes montados e os encoders montados nos motores juntamente com a roda do encoder.

testing_the_encoders.jpgschematic.jpgpcb.jpgmaking_the_encoders_pcb.jpgtiny_encoders_ready_to_mount.jpgtwo_tiny_encoders_to_mount_on_the_robot.jpgencoders_in_place_with_hot_glue.jpgencoder_wheel.jpgencoder_and_encoder_wheel_in_place.jpg
Podem fazer download dos ficheiros do Kicad aqui.

A roda do encoder que usei foi gerada por um ficheiro de postscript feito por Nick Ames que pode ser alterado para gerar a roda de encoder com as especiicações que desejarem: diametro exterior, pistas duplas, número de segmentos, diferença de fase, largura dos segmentos, diâmetro do eixo, etc. O ficheiro pode encontrar-se aqui, no Thinginverse, ou podem fazer download do mesmo neste link. Depois basta usar um editor de texto para editar os parâmetros que irão encontrar nas primeiras 50 linhas. Os parâmetros têm comentários explicativos, sendo, por isso, fáceis de entender. Pelo menos eu achei fácil de fazer o que desejava.
Basicamente era isto e espero que vos venha a ser útil. 🙂

Até à próxima! 🙂

Actualização (10/05/2013): Esta publicação está agora também disponível no site Instructables.com. Vejam aqui.

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