Gönderen Konu: LoRa İle Kablosuz Uzaktan Kontrollü Neopixel Göstergeli YAGI Anten Rotor Kontrol  (Okunma sayısı 938 defa)

Çevrimdışı TA2UCM

Arkadaşlar merhabalar, uzun bir aradan sonra yeni bir proje ile geldim. YAGI antenlerin yönlendirilmesi için Internette çokça gördüğüm rotor kontrolü projelerinden ilham alarak kendi yaptığım/yapacağım yagi antenlerinde kullanmak üzere basit ve özgün bir rotor kontrol projesi yapmak istedim ve kendimce plan yapmaya ve araştırmalara başladım. Amacım, 2 kat yukarıda çatıda bulunan anten direğine kablosuz olarak rotor kontrolü sağlamak ve yaklaşık bir anten konum bilgisini evden görebilmekti. Rotor kontrol devresine besleme yapabileceğim enerji çatıda vardı. Dolayısıyla evden sadece mevcut anten kablosu çıkışı yeterliydi. Mekanik olarak az yer kaplaması sebebiyle taşıyıcı boru içine konulan redüktörlü motor çözümünü Youtube da gördüğüm videolarda beğendiğimden bu doğrultuda proje oluşturmaya başladım. Daha evvelce anten direği olarak kullanmış olduğum U-PVC borunun şimdilik işimi göreceğini düşünerek boru iç çaplarını ve motor dış çaplarını araştırdım. Buna göre küçük ama güçlü bir motoru (12V-8RPM Redüktörlü DC Motor – 36GP-3530) Aliexpress te buldum ve aldım. Bu motorun dış çapı 36mm idi ve Ø40 lık boru içine tam (sıkı geçme) oturuyordu ve ekstra sabitlemeye ihtiyaç göstermedi. Ancak bu tip uygulamanın bence bir sakıncası vardı. O da; açı bilgisini alacak bir sensör akuple edilmesi zor idi. Zira mil çıkışı tek ve boru içinde montajı sıkıntılı idi. Çift taraflı mili olan redüktörlü motorlar da var ancak çok pahalı olduğundan bunu tercih etmedim. Bunun yerine boru etrafına reed rölelerden ve dirençlerden oluşan basit DAC (16 bit, 360°/16=22.5° hassasiyetli) devresi kurdum. Motora bağlı delrin mil üzerinde anten olacaktı ve altında mil ile dönen Ø50mm lik kapak üzerine yerleştirdiğim küçük bir mıknatıs ile reed röleler aktif olacak aynı zamanda Ø50mm lik. kapak DAC devresine koruyucu muhafaza görevi görecekti. Kapak iç çapı ile boru üzerinde bulunan reed röle arasında yeterince boşluk olması sebebiyle ayrıca ısı ile daralan makaronla da izolasyon ve ek koruma sağlanmıştır.DAC değeri anten borusu üzerine konan kontrol devresi tarafından ölçülecek ve alınan bilgi uzun mesafeli duplex çalışabilen LoRa modülü üzerinden kablosuz olarak ev kontrol ünitesine iletilecek, orada anten pozisyonuna göre Neopixel LED ile görsel olarak açı bilgisi kabaca görülebilecekti. Ev kontrol devresi üzerinde bulunan Sağ-Sol ve Dur kontrol düğmeleri ile de kablosuz olarak yine LoRa modülü üzerinden anten devresine iletilerek rotorun hareketi duplex iletişimle sağlanacaktı. Elimde sadece ESP8266 ve ARDUINO Nano modülleri vardı. Projeme ait planlar kafamda oturdu, ancak küçücük bir sorun vardı, o da benim bir programcı olmamamdı 🙂 Sıfırdan kodlama yapamıyordum. Sadece az buçuk arduino, esp, vs devreler üzerinde mevcut kodlarla oynamak suretiyle bir şeyler yapabiliyordum. Bu sebeple popüler LoRa üzerinde çalışmalara başladım ve örnek kodları inceleyerek işime yarayacak kodları (acemiş işi) yazmayı başardım 🙂 ve ufak tefek adc değerlerini düzeltme ile uğraşmak yordu hala daha ince ayar gerekiyor, ama genel olarak devreler güzel çalıştı. Bu arada motor çok güçlü, mevcut boru ile rahatlıkla yükü döndürüyor, bütün kuvvetimle zorladığım halde banamısın demiyor ve beni yeniyor. Motor devri 8 RPM olması sebebiyle hızını biraz daha düşürerek kontrol sağlamak adına XL4005 voltaj ayarlı DC/DC konverter kullandım çıkış voltajını yaklaşık 9V a düşürdüm. Çok ağır yükleri de döndürebileceği kanaatindeyim ama bu durumda taşıyıcı borunun çelik boru olması gerekir.

Proje uygulanışına ait detaylar aşağıda belirtilmiştir.
Projem iki ana kısından oluşmakta, birincisi kontrol devreleri elektroniği, ikincisi de anten rotor mekaniği.

Rotor Elektroniği:
Elektronik devrelerin ikisi de Altınkaya SE-225 kutusuna (4x8x16cm) konulmuştur. Reed rölelerden oluşan DAC, anten borusu üzerinde yerleştirilmiştir.

Rotor Mekaniği Malzemeleri:
12V-8RPM Redüktörlü DC Motor (Aliexpress : 36GP-3530) (https://tr.aliexpress.com/item/1005006353512745.html)
Ø40 lık U-PVC boru (1,5 – 2,0mt)
Ø50 lık U-PVC tapa (1 adet)
6003 Rulman
Ø 25mm Siyah Delrin Çubuk (50 cm)
Altınkaya SE-225 Kutu (4x8x16cm)
16 adet 2x14mm Reed Röle
16 adet 470 ohm direnç
1 adet tanıdık tornacı 🙂
Kablo, yapıştırıcı, vida, alet, edavat ıvır zıvır malzeme

Rotor Mekaniği Yapımı:
Delrin çubuk bir ucundan 10cm uzunluğunda Ø17mm olarak tornalanır, ucuna 2 cm derinliğinde Ø8mm çapında delik açılır (Motor mili girişi için)
Motor mili ve delrin parçanın Ø17mm lik ucuna Ø4mm delik ve vida açılır.
Delrin parçanın Ø17mm lik ucuna 6003 rulmanı yerleştirilir. Rulmanın dış çapı 35mm, Ø40.lık U- PVC borunun iç çapının 36 mm olması sebebiyle aradaki boşluğu kapatacak kadar rulman çevresine bant sarılır.
Delrin çubuk ve motor mili 4mm vida ile sabitlenir.
Ø40.lık U-PVC borunun ortasında bir yerden motor besleme kablosu için delik açılır ve kablo boru içine salınır. Uçtan alınarak motor pinlerine lehimlenir.
Ø40.lık U-PVC borunun ucundan yaklaşık olarak 20cm altında motorun daha aşağıya kaymaması için M5x50 vida takılır.
Ø40.lık U-PVC borunun ucundan motor ve delrin çubuk zorla itilir. Arasında boşluk olmaması sebebiyle ekstra bir sabitlemeye gerek kalmamıştır. Gerek duyulursa motor boruya vidalanabilir.
Ø40.lık U-PVC borunun ucuna 16 adet reed röle ve 470 ohm direnç japon yapıştırıcı ile yapıştırılarak bağlanır, ekranlı kablosu uzatılır. En sonunda üzerine ısı ile daralan makaron konarak izolasyon sağlanır. İşin bence en zor kısmı burası zira reed röleler çok hassas ve hemen kırılabiliyor. Nerdeyse % 50 zaiyat verdim.
Ø50 lık U-PVC tapanın ucuna Ø25 mm lik delik açılır ve delrin çubuğa sıkıca geçirilerek aşağıya kadar indirilir. Tapanın uygun bir yerine küçük bir mıknatıs konur. Bu mıknatısın gücü, boyutu ve konumu da çok önemli, büyük ve/veya güçlü olursa komşu reed röleleri de tetikleyebilir. Benim başıma geldi.
U-PVC boru üzerine kontrol devresi kutusu (Altınkaya SE-225) vidalanır ve devre bağlantıları (Motor, DAC, Besleme) yapılır.
Anten direği ve anten sabitlemeleri yapılır.

Anten tarafında elektronik devrelerin yüksek güçlü frekanstan mümkün olduğunca etkilenmemesi için kutuyu içten alüminyum folyo ile ekranladım, kablolarıda ekranlı kullandım. Hatta esp adc girişine zener koydum, tedbiren.

Burada resimleri yüklemeyi beceremediğim için :-( detaylı linkleri de aşağıya bıraktım;

https://coskunmuti.wordpress.com/2024/06/15/lora-ile-kablosuz-uzaktan-kontrollu-neopixel-led-gostergeli-yagi-anten-rotor-kontrolu/
https://www.facebook.com/share/p/9bKTsfVWqNdrnzgw/

Devre şemaları, imalata ait resimler ve kodlar linkte sunulmaktadır.
https://drive.google.com/drive/folders/1s_OOeNzdLjd2nF-4C9UaOYtUIJKWKBXn?usp=sharing

Lora ve Fastled / neopixel Kütüphane dosyaları aşağıdaki linklerden bulunabilir.

https://github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa/releases/tag/0.8.0
https://github.com/FastLED/FastLED/releases

Birkaç çalışma videosu;

https://drive.google.com/file/d/1lvwcnlO-cp1cGYXMe2IglKCogJmYIo5J/view?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/1JA-Oi_PUtisP4RCIswW5Q79X1aFXxwxM/view?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/11Zt7t-HlZi1vTmFYBUT9rts9tqKIJwQP/view?usp=sharing

Tabi şimdilik projem prototip aşamasında ve geliştirmeye açık ufak tefek sorunlar olabiliyor. Sıcaklarda, çatıda nasıl bir etkileşim olacak onu zaman gösterecek, ancak pratikte işe yarıyor. Elektronik devrelerin istenirse magnetic loop kontrolörü olarak da kullanılabileceğini düşünüyorum. ARDUINO NANO üzerine I2C LCD ekran ile ilave açı bilgisi ve hareket durumu gösterilebilirdim ancak maliyeti az olsun iş görsün istedim.

Motoru su almadığı bir sürece projemin hafif yükte sorun yaratacağını düşünmüyorum. Bu arada antene gelen rüzgar kuvvetinin mildeki esneme etkisini rulman alacak, motor miline radyal değil, aksiyel bir kuvvet gelecek. Ama boru ve üzerindeki ekipman ağırlığı sebebiyle rüzgar etkisiyle boruya bir moment uygulayacak, zamanla bu kırılmaya sebebiyet verebilir. Deneyip göreceğiz.

Bu basit ve amatörce bir proje bir fikir vermek adına paylaştım. Elbette tüm arkadaşların fikirlerinden ve deneyimlerinden yararlanarak daha iyi bir proje oluşturmak amacım. Özellikle programlama konusunda yardımcı olabilecek arkadaşlardan kod optimizasyonu ile ilgili destek bekliyorum 🙂

Devreyi yapacak/geliştirecek olan arkadaşlara da başarılar diliyorum. TA2UCM, 73
« Son Düzenleme: 15 Haziran 2024, 23:08:00 Gönderen: TA2UCM »

Çevrimdışı TA5FA

Selam , Öncelikle detaylı anlatım için tşkler.
Ekranlama yaptığınız okusam da RF yani TX durumunda sistemde enterferans kaynaklı sapıtmalar yaşadınız mı ?

73
https://www.youtube.com/user/ta5fa?sub_confirmation=1
https://ta5fa.blogspot.com/
İzle >>> https://youtu.be/Kt_XnG0Th4M      Sonuç ;      "Etkili iletişimin %20'si bildikleriniz ve %80'i bildikleriniz hakkında nasıl hissettiğinizdir." - Jim Rohn

Çevrimdışı TA2UCM

Selam , Öncelikle detaylı anlatım için tşkler.
Ekranlama yaptığınız okusam da RF yani TX durumunda sistemde enterferans kaynaklı sapıtmalar yaşadınız mı ?

73

Merhabalar, Rotoru henüz çatıya koyamadım, evde denedim. Projeyi yaparken temel düşüncem önce rotoru döndürüp sonra TX yapmaktı,  ancak devre kendi yapmış olduğum 7 elemanlı UHF YAGI ile (https://coskunmuti.wordpress.com/2021/02/25/433-5-mhz-merkez-frekansli-7-elemanli-yagi-anten-yapimi/) 50W yayın yaparken bile (örnek videoda 433.525Mhz) sorunsuz çalıştı. Çalışmaya dair kısa video linktedir.

https://drive.google.com/file/d/1h32yBUYj4R7dHYqIG1jjtdIc6nrv9o6H/view?usp=sharing

Bence projedeki en büyük sıkıntı komşu reed röleleri etkilemeyecek çap ve güçte mıknatısı bulup kapağa uygun yere yerleştirmede.