Smoothstepper en C25 i.c.m. Inductieve switches. Pullup/down weerstanden ?

[hobbybob]

Hallo allemaal,

Korte versie:
Ik wil inductieve switches gebruiken op mijn Smoothstepper 1.2 USB met C25 breakout board.
Welke weerstand(en) moeten waartussen zodat ik niet de boel opblaas en zodat de smoothstepper netjes de signalen voor home X, Y en Z binnen krijgt ?

Wat heb ik zelf al geprobeerd / gemeten (lange versie):

Gisteren de hele dag met mijn spindle bezig geweest om die proberen via 0-10V naar PWM printje -> Naar pulsgenerator van Stappenmotor.nl -> 3 fase driver -> Spindle bezig geweest.
Het werkt gewoon niet (ook al voorspeld door mensen, zoveel mensen zoveel meningen). Ik heb het in ieder geval geprobeerd.
Gelukkig vorige week al advies opgevolgd van diverse forum leden om de smoothstepper te gaan gebruiken.

inmiddels dus het C25 breakout board van CNC4PC ontvangen.
Maar de dingen die daarin staan lijken elkaar tegen te spreken of de afbeelding klopt niet met de tekst.
Ben als de dood om mijn nieuwe C25 op te blazen (of erger C25 en Smoothieboard samen). Het zit gewoon even niet mee.

De situatie:
Ik gebruik LJ12A3-4-B/ZX inductieve sensoren. Deze worden gevoed met 24V (mogen tussen 6-36V hebben).
Als er metaal in de buurt komt licht de LED rood op, en komt er op de output 24V.
Zo aansluiten op het breakoutboard geeft een dikke poef.
Dus ik dacht weerstandsdeler, dan draadje tussen de 2 weerstanden naar de input Komt er 24v op, komt er over de kleinere weerstand 5V en zie hier mijn signaal.

Echter in de handleiding van de C25 breakboard (https://www.cnc4pc.com/pub/media/produc ... er.3.2.pdf) staan verschillende scenarios.
En mijn idee staat er niet tussen.
Ik weet dat de sensoren NPN zijn en ik berekend volgens de formule dat de interne weerstand 9,86kOhm zou moeten zijn (bijna 10K, dus lijkt mooi te kloppen).
Echter moet volgens het tabelletje onderaan pagina 5 de totale weerstand van R1+R2 25K zijn bij 24V.
Vervolgens staat in het aansluitschema de weerstand gewoon op de output van de sensor aangesloten getekend, ja als ik dan meet, meet ik echt nog gewoon 24V.
Waar ik dus zou verwachten dat de weerstand tussen gnd (pull down) of tussen de plus en de output (pullup) zou moeten zitten.

Als ik het voorbeeld volg op pagina 6 boven om de interne weerstand te bepalen (zo ben ik aan bovenstaande 10K) gekomen meet ik over 4.7K weerstand 7.75V bij detecteren metaal.
Ik denk nog "Ik ben er bijna". Echter komt uit de formule 9,86KOhm. Dus moet de weerstand buiten de sensor dus 15K zijn. Als ik die op dezelfde manier aansluit staat (dus tussen output sensor en ground) meet ik echter wel 14.45V
Als ik dat aansluit is het natuurlijk poef, klein beetje magische rook en huilen ;-(

Maar midden op pagina 4 staat:
Note: When you measure the voltage of the pin in the air after the resistor, you may find
the voltage to be higher, but once it interacts with the pull-down in the input pin of the
breakout board, it stabilizes to +5vdc

Dus ja, zou het dan toch kunnen ?
Ja doei, ik ga dus niet zomaar iets aansluiten in de hoop dat de pulldown het wel rechtbreidt, dat is maar wat aanklooien. Ik wil graag snappen wat ik doe en waarom, niet zomaar wat proberen (daar komen kinderen van zijn mijn vader altijd).
Ik zal de boel vast te veel overdenken, maar kom er dus niet uit. Als ik gewoon de weerstand in de output lijn opneem komt er gewoon 24V uit, ondanks dat R1 met R2 een weerstandsdeler vormt, maar dan had ik verwacht dat de connectie voor de weerstand zat, ben ik nou gek ? Toen ik een inductieprobe op mijn 3d printer bouwde moest ik echt een weerstand tussen de ground en de output aansluiten zoals dit:
http://dutch.arduinostarterskit.com/pho ... _54720.jpg
Waarom nu dan niet ? Ik kom er dus niet uit.

Wie heeft er ook inductieve switches en gebruikt deze op 24V in combinatie met een Smoothstepper ?
En zou je willen delen hoe je het hebt aangesloten ? Het zou me enorm helpen. Ondertussen sluit ik de smoothstepper maar wel aan, de stepper driver aansluitingen is redelijk straightforward.

[benkr]

De switches werken inderdaad op 24VDC, +24V op de bruine draad, de 0 of -24V op de Blauwe draad.
De zwarte draad is de schakeldraad, om die te zien schakelen moet je een weerstand naar de -24V aansluiten, de uitgang schakelt dan tussen 0 en 24V.
Je smootstepper boardje zal wel 5V signalen willen zien, met 24V blaas je dan heel veel kans de in gangen op.
Om dit op te lossen maak je een spanningsdeler, neem b.v. een weerstand van 3,9kOhm vanaf de zwarte draad via een weerstand van 1kOhm naar de blauwe draad.
Tussen het knooppunt van beide weerstanden en de 0 heb je nu een schakelsignaal van zo ongeveer 5V, wat je kaartje leuk vindt.

[hobbybob]

Dus toch een spanningsdeler ? Hartstikke goed. Ga ik dat van de week maken.
Kan het nog zijn dat de interne weerstand of impedantie van de ingang van de smoothstepper nog roet in het eten gooit ? En dat ik bijv. beter 39K en 10K kan nemen ?
Weerstanden genoeg. Houd jullie op de hoogte.
Super bedankt Benkr!

De Smoothstepper iig probleemloos geinstalleerd in mach3.
Van de week maar even de kabeltjes aansluiten en even een 5v voedingkje pakken.
In het ergste geval vrijdagavond pas weer verder.
Heb een mooie houdertje ge-3dprint voor smoothstepper en C25 breakout.
Verder wil ik de stappenmotoren op een hoger voltage aansturen, ik stuur nu alles aan op 24V maar vind de snelheid niet bijster hoog (1500mm/min) en de acceleratie evenmin (500mm/s/2) Als ik hoger ga hoor ik meteen de motoren "vastslaan" en "bokken". Hopelijk kan ik de motoren op een hoger voltage sneller laten bewegen. Motordrivers staan ingesteld op 4.3A max ook van mijn motoren.

[benkr]

Ik heb de spanningsdeler expres een beetje laagohmig gemaakt om de effecten van de ingang van je Smoothstepper te minimaliseren, maar meten is weten.
Ik zelf zou geen 39k / 10 k nemen omdat dan de effecten flink groter zijn.

[hobbybob]

Hartstikke goed, dan houden we het lekker laag. Superbedankt voor je reaktie.

[hobbybob]

Hallo allemaal,

Ben ik weer....
Ik ben lekker opgeschoten vandaag, voedingen vervangen, machine loopt super.
Vanavond wil ik met de spindle aan de gang.

Enige wat (tot mijn grote spijt) nog niet wil lukken is de Inductieve eindstops.
Ik sta op punt om ze eraf te slopen want ik wordt er gek van.

Allereerst heb ik de voedingen vervangen, want de vorige controller wilde 24V en daar liet ik dan de inductieve eindstops op "meeliften".
Nu dus een 48V (naar 41,5) voor de steppers, 12V voor de eindstops en 5V als externe voeding voor smoothie en C25 breakout board.

Omdat de spanning verlaagt was van 24 -> 12V heb ik eerst de spanningsdeler opnieuw berekend (we hadden 3900/1000Ohm). Omdat we laagomig wilden blijven heb ik de 1K gelijk gehouden en kwam ik op 1400/1000 uit.
Beetje logisch volgens mij want 1400/1000 is precies de verhouding 7/5 en dat is wat we wilden. Echter.....
Als ik 1500 (want E12 reeks) en 1000 aansloot, zakte de uitgangsspanning van die inductieve eindstop helemaal weg naar 3V (onbelast 11.98V). En als ik dan meette over de spanningsdeler meette ik nog maar 1.3V en als hij schakelde dan zakte dat naar 0.3V. Het leek me dat de controller dat niet goed kan detecteren, er zal wel een bepaalde ondergrens zijn beredeneerde ik net als bij andere logica (arduino etc).
Dus heb ik beetje zitten experimenteren (nog niet aangesloten op smoothstepper!) En met 18000/15000 aangesloten zakte de uitgangsspanning van de probe nog wel, maar tot 9.21V, als ik dan meette over mijn 18K weerstand had ik netjes 5V!
We komen ergens dacht ik. Als ik dan een tang bij de sensor hield ging de led aan, zakte de spanning naar 0.6V. Ik dacht nog "We zijn er...."
Aangesloten op Pin 11 port 1 van de c25 breakout (alle motoren deden het inmiddels, dus board lijkt prima de luxe in orde.
Ingesteld in Mach 3, poort 1, pin 11. Als ik dan alles aanzette ging het rode ledje op het c25 breakoutbord branden. Ik denk MOOI, en als ik dan de tang ervoor houd moet het uit gaan.
Met de voltmeter erop, meette ik nog steeds dezelfde waarden als ik onbelast had gemeten, nog steeds mooi 5V en bij schakelen 0.6V.
Maar het ledje breef branden en in diagnostics stond het ledje nog steeds uit.

Ook heb ik de input 11 veranderd van Active Low (groen vinkje) naar niet active low (active high ?) Ledje bleef branden , maar lampje in diagnostics ging nu constant geel branden. (logisch want hij krijgt de hele tijd 5V, dus ik dacht als ik er metaal voor houd moet het lampje uitgang, maar helaas, weer niet). Wat doe ik nu dan toch fout ?
Hoe kan het dat de uitgangsspanning van de inductieve probe zover zakt. Heb zelfs 180K / 150K gedaan, omdat ik dacht van 1500/1000 (was 3V) ging naar 9.21V met 18000/15000 dus ik dacht wellicth dat nog hoger het weer terug naar 12V bracht. maar nee.

Ik krijg die verrekte eindstops dus maar niet werkend. ;-(

[buckfast_beekeeper]

Welke sensor gebruik je? Dat kan ik niet vinden of kijk er over. Ik vermoed dat je de tekening van blz 4 moet gebruiken. Een weerstand van 10k tussen +12V en je zwarte draad.

[hfjbuis]

Al mijn 6..36 Volt inductieve schakelaars doen het ook op 5 Volt op één na. Op een bank draaien ze op 12V en zijn ze via een optocoupler aangesloten op de controller. Bij de andere bank zijn ze op de 5V van de controller aangesloten. Ik zou gaan voor die laatste optie, wel zo makkelijk en dat kun je zonder extra componenten doen. Mocht de 5V van de controller storingen oppikken, dan zou ik ze met 12 of 24 Volt voeden en via een optocoupler aansluiten aan de controller.

Om op je probleem terug te komen,
Die inductieve schakelaars hebben meestal een pull-up naar de voeding die de berekening verstoort. Een pullup is in dat geval niet nodig. Zet over de ingang van de C25 een zener van 4V7 of 3V9 om de TTL ingang te beschermen. Gaat het ledje aan door de stroom door de zener, beperk dan de stroom met een weerstand.

Weet je zeker dat je de inductieve schakelaar op een ingang hebt aangesloten en niet op een uitgang!

Een weerstand van 10k tussen +12V en je zwarte draad

Dat kun je bij de meeste Atmel processoren wel doen als pullup omdat die intern op de ingang/uitgang ter bescherming een diode naar de voeding (+5V) hebben. Dat C25 bordje kan wel eens gewone 74 serie componenten hebben die dan toch kapot gaan.
Als de sensor all een pullup heeft, wordt het probleem nog groter

[buckfast_beekeeper]

Tja, als je de handleiding al niet meer mag geloven. Dan stopt het verhaal. Het inputschema staat op blz 2. Een 74HC14 inverterende schmitt trigger wordt er gebruikt. Met een pulldown weerstand van 4k7 parallel aan een led met 220R voorschakelweerstand. TS kan dus ook testen met die configuratie op een breadbordje.

Mijn switchen doen het alleszins niet op 5V. De gevoeligheid is ook nog eens spanning afhankelijk.

edit: wat gezocht op het internet. TS heeft het ook over een gemeten weerstand van net iets minder dan 10k. Mogelijk is dit artikel een oplossing. Een weerstand van 6k8 tussen zwart en blauw.

edit 2: eens aan mijn eigen sensor gaan meten. Tussen +(12v) en zwart zit een weerstand van 10k. Volgens de handleiding van de C25 is dat perfect om direct aan te sluiten op het bord. Tekening op blz 5 is van toepassing. Vermits R1 10k is mag R2 0R zijn. Bij 24V zou je er een 15k weerstand moeten gebruiken.

[hfjbuis]

Tja, als je de handleiding al niet meer mag geloven

Je mag de handleiding geloven. De 74HC14 (cmos) is voorzien van "input clamp protection" of te wel dioden over of onderspanning tot 20mA kunnen afvoeren. Dit is voor één ingang. Er kan/zal ook een limiet voor alle 6 de ingangen samen, maar die heb ik niet gevonden in de datasheet (Diodes Incorporate).
Bij een voedingsspanning van 12 Volt en een weerstand in serie van 3k9, zijn ze veilig te gebruiken ook worden alle 6 de ingangen van de component met 12 volt gevoed.
Goed dat je de handleiding hebt gelezen!

[buckfast_beekeeper]

De 10k van de sensor en de 4k7 aan de C25 ingang vormen uiteraard al een spanningsdeler. Dat zou dan willen zeggen dat er ongeveer 3,8V op de ingang zou komen te staan. Normaal is dat binnen de TTL specs om een hoog weer te geven. Mocht dit te weinig zijn dan kan een 22k weerstand tussen bruin en zwart wat opleveren. De parallelle weerstand gaat dan naar 6k875 en de spanningsdeler geeft dan 4,87V. De led geeft ook nog een belasting op de ingang. Spijtig dat hier een 20mA type is toegepast.

@hfjbuis: De totale stroom door VCC en GND zou 50mA zijn.

[hfjbuis]

Spijtig dat hier een 20mA type is toegepast.

Dit is een beveiliging en niet bedoeld om hogere spanningen aan de ingang te kunnen verwerken. Het blijft een TTL input.

De

De totale stroom door VCC en GND zou 50mA zijn

De stroom door de schakelaar bij activering is niet meer dan dat zijn eigen pullup toelaat. Minder kan niet, je kunt de in de schakelaar ingebouwde pullup niet uitschakelen. Je hebt geen externe pullup of spanningsdeler nodig dus die stroom hoeft ook niet geschakeld te worden.
De stroom door de TTL input bij 12V voeding en 3k9 weerstand in serie is ongeveer 3 mA. Dat is 15% van de maximaal toegestane waarde.
Als de interne pullup 10k is, zoals jezelf aangeeft, wordt er hooguit 1.2 mA geschakeld en dan kun je, zoals jezelf al aangaf, bij 12V voeding, de uitgang rechtstreeks op de ingang van de C25 aansluiten.


Ik begrijp niet waar je met je 50mA op doelt!

[buckfast_beekeeper]

Ik denk dat je me even verkeerd begrepen hebt. Voor de led is een 20mA type toegepast. Bij 5V op de ingang 220R voorschakelweerstand en 1,8V over de led (niet ongewoon voor een rode led) loopt er 14,5mA door de led. Wat al vrij veel is om gewoon aan te geven dat een ingang hoog of laag is. Met een low current led had dit een factor 10 lager kunnen zijn. De TTL input

De 74HC14 (cmos) is voorzien van "input clamp protection" of te wel dioden over of onderspanning tot 20mA kunnen afvoeren. Dit is voor één ingang. Er kan/zal ook een limiet voor alle 6 de ingangen samen, maar die heb ik niet gevonden in de datasheet (Diodes Incorporate).

In de datasheet van ON-semi staat een maximale stroom van 50mA voor VCC en GND.

De spanningsdeler is er sowieso. Ingang volgens de handleiding.


Je 10k naar 12V vormt een spannigsdeler met de 4k7 weerstand. Je kan het ook zo tekenen.



Volgens de ON-semi datasheet is de ingang low current 1µA.

De stroom door de TTL input bij 12V voeding en 3k9 weerstand in serie is ongeveer 3 mA.

Ik vind geen 3k9 weerstand in het ganse schema niet. Waar komt die vandaan?

[hfjbuis]

Nee, wij praten over verschillende dingen. Ik zie nu dat je met 50 mA de totale (input clamp protection) stroom bedoeld. Die had ik niet gevonden in de 3 datasheets die ik bekeken heb.

Ik ken dat c25 bordje niet en zie dat het geen TTL inputs zijn. Op zich niet verkeerd, met een filtertje en een led dat de status aan geeft. Bij 5 Volt, zo'n 15 mA om te "schakelen" maakt het een stuk ongevoeliger voor ruis en ander ongewenste piekjes. Dat ledje met 220R weerstand maakt de ingang tamelijk robuust voor te hoge (hoog ohmige) inputsignalen, zelfs als ze wat langer duren. De combinatie werkt een beetje als een zener.
De uitgang van de schakelaar (zwarte draad) sluiten naar 0V en de stroom meten. Dan de interne pullup van de schakelaar uitrekenen (Voedingsspanning/ stroom) en met een beetje geluk (als die groter is dan ongeveer 10k) kun je de ingang van de schakelaar (zwarte draad) direct aansluiten op de C25.

Ik vind geen 3k9 weerstand in het ganse schema niet. Waar komt die vandaan?

Dat is de externe weerstand in serie met de ingang die je nodig had om de input te kunnen gebruiken bij 12V als het een TTL input was geweest om de stroom door alle 6 de inputs (die er niet zijn zie ik in het schema) tot 20 mA te beperken.