Ethersweep: Ein einfaches

[Neumi] auf Hackaday.IO suchte nach einer benutzerfreundlichen Möglichkeit, Schrittmotoren anzutreiben, die schnell in einer Vielzahl noch zu bestimmender Anwendungen eingesetzt werden kann. Die Lösung heißt Ethersweep und ist ein kleiner PCB-Stack, der auf der Rückseite des üblichen Schrittmotors im NEMA17-Format sitzt. Die einzigen physischen Anschlussmöglichkeiten sind neben dem Motor Ethernet und eine Stromversorgung über den benutzerfreundlichen XT30-Anschluss. Das System kann in einem geschlossenen Regelkreis betrieben werden, wobei sowohl ein Endanschlagseingang als auch ein integrierter magnetischer Drehgeber AMS AS5600 (der das rotierende Magnetfeld auf der Rückseite der Motorbaugruppe erfasst – clever!) die nötige Rückmeldung geben. Durch die Nutzung des Schrittmotortreibers Trinamic TMC2208 erhält Ethersweep eine seidenweiche und leise Motorsteuerung, was für einige Anwendungen sehr wichtig sein kann. Ein nach hinten gerichtetes OLED-Display zeigt einige nützliche Debug-Informationen sowie die wichtige IP-Adresse an, die dem Gerät zugewiesen wurde.

Die Steuerung erfolgt mit dem allgegenwärtigen ATMega328-Mikrocontroller, wobei der Arduino-Software-Stack eingesetzt wird, was das Hochladen der Firmware zum Kinderspiel macht. Zu diesem Zweck ist auch ein USB-Anschluss vorhanden, der mit dem günstigen USB-Brückenchip CP2102 an den uC angeschlossen wird, wie es bei den meisten Arduino-ähnlichen Designs der Fall ist. Was diesen Build etwas ungewöhnlich macht, ist der Ethernet-Anschluss. Für die Hardware-Seite sorgt der Wiznet W5500-Ethernet-Chip, der MAC und PHY in einem einzigen Gerät implementiert und für den Betrieb nur wenige passive Komponenten und einen Magjack benötigt. Der Chip verwaltet auch intern den gesamten TCP/IP-Stack und benötigt daher nur eine externe SPI-Schnittstelle, um mit dem Host-Gerät zu kommunizieren.

Apropos Firmware: Um die Bereitstellung zu vereinfachen, wird die Netzwerkkonfiguration über DHCP verwaltet, obwohl für die Zukunft eine gewisse Kontrolle über die MAC-Adresszuweisung versprochen wird. Die gesamte Steuerung erfolgt über UDP über Ethernet, und auch hier ist die Grundfunktionalität vorhanden, aber einige Feinheiten wie Motorsynchronisation und Zustandsabfrage unterliegen wiederum weiteren Versionen. Das Hardware-Design wird in KiCAD und FreeCAD implementiert, wobei Arduino die Firmware- und Host-Steuerungsseite in Python abdeckt. Sie können alles darüber auf dem Ethersweep-Projekt GitHub lesen. Was gibt es daran nicht zu mögen?

Wenn Sie dachten, Sie hätten dieses auf einem Schrittmotor montierte Treiber-Setup schon einmal gesehen, dann liegen Sie richtig: Hier ist ein Beitrag zum Hackaday-Preis 2017 für einen CANBUS-gesteuerten Treiber. Wir haben das auch bei Dummy gesehen: den unglaublich gut gemachten Roboterarm von [Zhihui Jun], den Sie, wenn Sie ihn verpasst haben, noch einmal umdrehen und einen Blick darauf werfen werden, Sie werden es nicht bereuen!