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Fabriquer un encodeur rotatif avec un moteur pas à pas



Quand on joue avec les microcontrôleurs, on a parfois besoin d'encodeurs rotatifs pour certains projets. Dernièrement j'en ai acheté un lot pour quelques euros chez le chinois et je ne peux rien en faire, ils génèrent trop de rebonds. Ma dernière application avec ces composants était le VFO DDS pour mon petit TX et impossible de le régler correctement, il saute de plusieurs khz en avant ou en arrière, une vraie s.......

J'ai cherché des solutions alternatives et je suis tombé sur un site radioamateur Danois qui utilise un moteur pas à pas pour générer les impulsions. Simple mais il fallait y penser, le temps que je me mette au boulot et j'ai vu que plusieurs autres sites avaient repris l'idée. J'ai essayé plusieurs schémas, un seul sort du lot en fonctionnant correctement, les autres soit ne fonctionnent pas soit mal en générant beaucoup de parasites, ce qui est pire que les rebonds.




Le premier schéma testé utilisant un comparateur LM393.


Encodeur

Montage rapide sur breadboard:

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On génère bien les deux trains de signaux déphasés mais le montage génère pas mal de parasites au repos, donc inutilisable tel quel. Peut-être mon montage sauvage sur breadboard qui en est la cause, avec tous ces fils volants je dois ramasser tout ce qui traîne dans la maison. A revoir et tester plus rigoureusement.


Mes deux oscillos analogiques n'ayant pas de mémoire j'en ai profité pour utiliser mon petit DSO203 bien pratique pour capturer des signaux fugitifs.

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Parasites au repos.


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Le second montage retenu. Le principe en est simple, on utilise un moteur pas à pas comme génératrice, quand on le tourne à la main des signaux en quadrature sont disponibles aux sorties en fonction du sens de rotation. Ces signaux ont une amplitude variable fonction du type de moteur et de la vitesse de rotation, et sont de forme patatoïdale. il s'agit-donc de les remettre en forme, un AOP est monté en comparateur, on fait une comparaison des deux tensions sur ses entrées, avec son gain extrèmement élevé, en théorie une différence de potentiel infime sur les deux broches d'entrée se voit multipliée par 150000 à 200000 en sortie. En pratique on est limité par la tension d'alimentation, dans notre cas Vcc = +5v on retrouvera des créneaux TTL aux sorties. Des diodes montées tête-bèche protègent les entrées en écrêtant les surtensions pouvant être générées par les enroulement du pap.


Encodeur

Nouveau montage d'essai. Tests concluants avec des TL072, TL082, LM158, LM358, LM324 et CA3240.


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Cette fois les signaux sont bien plus propres et aucun parasite. Le déphasage des signaux permet de déterminer le sens de rotation de l'encodeur.


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Implantation, j'ai choisi de positionner les composants sur la face sans perçages de façon à avoir une face lisse à l'arrière et pouvoir coller le circuit sur l'encodeur.


Encodeur

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Il arrive parfois qu'il y ait des petits bugs (rarement) deux créneaux qui arrivent en phase suite à une manipulation non franche de l'axe. Rien de bien grave pour une utilisation amateur comme par exemple piloter un affichage digital de TX radioamateur. Il ne faudrait pas par contre utiliser ce genre de montage pour un déport des commandes CNC. Aucun rebond généré, cette bidouille est dans l'ensemble parfaitement satisfaisante et sera toujours meilleure qu'un encodeur mécanique chinois à 2€ les 10.




J'avais un autre PAP mais avec l'axe qui sort à l'arrière, j'ai refais un autre PCB avec le passage au milieu du circuit.

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Trajets d'outil pour gravure à la CNC.

Encodeur
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Fichiers Encodeur

Encodeur.zip





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