Ethersweep: um fácil

[Neumi] no Hackaday.IO queria uma maneira simples de usar para acionar motores de passo, que pudesse ser rapidamente implantada em uma ampla variedade de aplicações ainda a serem determinadas. A solução é chamada Ethersweep e é uma pequena pilha de PCB que fica na parte traseira do motor de passo comum no formato NEMA17. A única conectividade física, além do motor, é Ethernet e fonte de alimentação através do conector XT30 de fácil utilização. O sistema pode ser de circuito fechado, com uma entrada de fim de curso, bem como um codificador rotativo magnético AMS AS5600 integrado (que detecta o campo magnético rotativo na parte traseira do conjunto do motor – inteligente!), fornecendo o feedback necessário. Aproveitar o driver do motor de passo Trinamic TMC2208 proporciona ao Ethersweep um controle do motor suave e silencioso, o que pode ser muito importante para algumas aplicações. Um display OLED traseiro mostra algumas informações úteis de depuração, bem como todos os endereços IP importantes que foram atribuídos à unidade.

O controle é realizado com o onipresente microcontrolador ATMega328, com a pilha de software Arduino implantada, facilitando o upload do firmware. Para esse fim, também é fornecida uma porta USB, conectada ao uC com o chip ponte USB barato CP2102, conforme a maioria dos designs semelhantes ao Arduino. O que torna esta construção um pouco incomum é a porta Ethernet. O lado do hardware é resolvido com o chip ethernet Wiznet W5500, que implementa o MAC e o PHY em um único dispositivo, precisando apenas de alguns passivos e um magjack para operar. O chip também lida internamente com toda a pilha TCP/IP, portanto, só precisa de uma interface SPI externa para se comunicar com o dispositivo host.

Falando um pouco sobre firmware, para facilitar a implantação, a configuração da rede é feita pelo DHCP, embora seja prometido algum controle sobre a atribuição de endereços MAC para o futuro. Todo o controle é via UDP sobre Ethernet, e novamente a funcionalidade básica está lá, mas algumas sutilezas, como sincronização de motor e consulta de estado, estão novamente sujeitas a lançamentos futuros. O design de hardware é implementado em KiCAD e FreeCAD, com Arduino cobrindo o firmware e o lado de controle de host em python. Você pode ler tudo sobre isso no projeto Ethersweep GitHub, o que há para não gostar?

Se você pensou que já tinha visto essa configuração de driver montado em stepper antes, você acertou, aqui está uma inscrição no Prêmio Hackaday 2017 para um driver controlado por CANBUS. Também vimos isso no Dummy: o braço robótico obscenamente bem feito por [Zhihui Jun], que se você perdeu, dê uma volta e dê uma olhada, você não vai se arrepender!