Misingi ya Animatronics - Servo Motor: Hatua 8

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Ikiwa ni onyesho la likizo la kuchekesha kwenye dirisha la duka la idara, au prank ya kutisha ya Halloween, hakuna kitu kinachovutia kama kibaraka wa uhuishaji.

Mifano kwa michoro hii inayodhibitiwa kwa njia ya elektroniki wakati mwingine huitwa "animatronics" na hii inaweza kufundisha jinsi ya kutengeneza aina ya msingi zaidi, moja inayodhibitiwa na injini moja ya servo.

Tutatumia microcontroller ya Arduino kama akili, na tutaona jinsi potentiometer na servo inavyofanya kazi ndani, pia kukufundisha jinsi ya kujenga njia tatu tofauti za kudhibiti:

1 - Kuendelea kurudia mwendo

2 - Mwendo uliodhibitiwa kijijini

3 - Mwendo uliosababishwa (kwa kutumia sensa ya mwanga)

Hatua ya 1: Orodha ya Sehemu

Utahitaji microcontroller (iliyoonyeshwa kwenye picha ya kwanza ni Arduino kutoka https://adafru.it pamoja na vifaa vya sehemu za bajeti kwa jumla ya $ 30) na servo motor (toleo dogo la Mnara linaonyeshwa kwenye picha ya pili pamoja na sehemu zingine za kontakt, kutoka duka moja kwa $ 12) Utahitaji pia capacitor ndogo au chanzo cha nguvu zaidi ikiwa unatumia motors nyingi za servo (chaja ya ukuta wa 9V ya Arduino itafanya kazi)

Mdhibiti mdogo ni kompyuta nzima ya PC kwenye chip moja. Kwa wazi haina nguvu kama kompyuta yako ya nyumbani, ina RAM kidogo, haina diski, hakuna kibodi au panya, lakini ni nzuri sana kudhibiti vitu (kwa hivyo jina). Utapata moja ya chips hizi ndani ya vitu vingi vya kila siku kama vile mashine za kuosha na kompyuta za sindano za mafuta.

Chapa ya "Arduino" ya watawala wadogowadogo pia inaongeza mizunguko mingine ambayo inaiunganisha na ulimwengu wa nje, na kuiweka kwenye bodi inayofaa.

Kumbuka kuwa katika "kit sehemu za bajeti" kuna waya chache, vipinga, taa za LED, na jozi za samawati, zinazoitwa potentiometers. Zaidi kuhusu potentiometers katika hatua inayofuata.

Mwishowe, utahitaji injini ya servo, na inakuja na viunganisho vikali vya kuambatisha kwa kibaraka wako wa kusonga. Tutatumia kiunganishi cha umbo la X katika somo hili.

Hatua ya 2: Mapitio ya Potentiometer

Potentiometer kimsingi ni kitovu cha kufifia - au katika istilahi ya elektroniki - jozi ya vipinga kutofautisha. Kwa kugeuza kitasa, unafanya kipingamizi kimoja kuwa kikubwa, na kipingamizi kingine kiwe kidogo.

Wakati mwingi tunatumia potentiometer (wakati mwingine huitwa "sufuria") kudhibiti voltage kutumia mchoro wa mzunguko ulioonyeshwa hapo juu.

Picha ya kushoto inaonyesha sufuria halisi, na waya za juu na za chini zimeunganishwa na voltage +5 na Ground, na waya wa kati ikitoa voltage inayotakiwa. Mchoro wa kati unaonyesha ishara ya sufuria, na mchoro wa mwisho unaonyesha mzunguko sawa.

Picha ni kwa heshima Wikimedia.org

Hatua ya 3: Ukaguzi wa Magari ya Servo

Servo motor ina sehemu kuu nne.

1. Pikipiki inayoweza kugeukia mbele na nyuma, kawaida kwa kasi kubwa na wakati.

2. Mfumo wa kugundua nafasi, ambao unaweza kusema ni kwa nini pembe ya servo iko kwa sasa

3. Mfumo wa kusonga ambao unaweza kuchukua spins nyingi za motor na kuifanya kuwa mwendo mdogo wa angular.

4. Mzunguko wa kudhibiti ambao unaweza kusahihisha hitilafu kati ya pembe halisi na pembe ya seti ya taka.

Sehemu 1 na 2 zinaonyeshwa kwenye picha ya kwanza. Angalia kuwa sehemu ya 2 ni potentiometer.

Sehemu ya 3 imeonyeshwa kwenye picha ya pili.

Sehemu ya 4 imeonyeshwa kwenye picha ya tatu.

Hatua ya 4: Hoja ya kurudia

Hapa tutafanya kichwa cha bandia wetu "Bender" kugeuka kushoto na kulia, kurudi na kurudi, mradi nguvu imeunganishwa kutoka kwa kebo ya USB. Hii ni nzuri kwa maonyesho ya likizo ya kupendeza ambayo unataka kuendelea kusonga siku nzima.

Arduino inakuja na Mazingira Jumuishi ya Maendeleo (IDE) ambayo ni njia nzuri ya kusema inakuja na programu ya PC yako ambayo hukuruhusu kuipatia maagizo (ikoni ya IDE ya Arduino ni picha ya kando 8). Maagizo hayo hukaa kwenye ubao hata ukikata PC, na zinaanza kukimbia tena unapounganisha tena nguvu kwa Arduino yako. Katika kesi hii, tutatumia programu inayoitwa "Zoa" ambayo unaweza kupata katika mifano ya IDE chini ya kitengo cha "Servo."

Ifuatayo utaunganisha servo na capacitor iliyosimamishwa volts 5 (waya nyekundu ya Servo kwa Arduino +5, waya wa kahawia wa Servo hadi Arduino GND) na kwa ishara ya kudhibiti (waya wa manjano wa Servo hadi Arduino ouput pin 9). Kichwa cha bandia ni hiari;-)

MAELEZO:

Ikiwa hapo juu ilikuwa na utata kidogo, maagizo ya kina ni kama ifuatavyo.

Hatua A - Kupanga Arduino

• Fungua Arduino IDE (inapaswa kuwa ikoni ya picha 8 kwenye desktop yako)
• Chini ya "Zana" hakikisha "Bodi" imewekwa kuwa "Arduino / Genuino Uno."
• Unganisha vifaa vya Arduino kwenye kompyuta kwa kutumia kebo ya USB
• Hakikisha mipangilio ya "Bandari" iliyo chini ya "Zana" pia imesanidiwa kwa Arduino.
• Chini ya "Faili" chagua "Mfano" unaoitwa "Zoa" (unaweza kuupata chini ya "Servos")
• Kabla ya kutumia au kuhariri faili hii, tafadhali "Hifadhi Kama" jina tofauti la faili (linaweza kuwa jina lako, au chochote unachochagua). Hii itaweka faili bila kubadilika kwa mwanafunzi anayefuata akitumia kompyuta hii.
• Tumia kitufe cha Mshale (au chini ya "Mchoro" chagua "Pakia") kupakia mchoro wa Zoa kwa Arduino

Hatua ya B - Kuunganisha Servo Motor na Kufagia

Katika sehemu hii, tutakuwa tukijenga tofauti za mizunguko iliyoelezewa katika https://learn.adafruit.com/adafruit-arduino-lesso ……. Tutaunganisha waya Nyekundu na Kahawia wa Servo kwa +5 na GND ya Ardiuno, mtawaliwa. Pia tutaweka capacitor ya kubamba voltage kwenye voltage hiyo, na mwishowe tutaunganisha waya wa Njano wa servo na pini ya pato 9 ya Arduino.

• Chomoa Arduino kutoka bandari ya USB wakati unaunda mzunguko.
• Tutatumia 5V na Ground kutoka bodi ya Arduino kwa hivyo walete wale kwenye ubao wako wa mkate kwa kutumia waya nyekundu na kijani, mtawaliwa.
• Kwa kuwa nguvu inaweza kutetemeka kidogo kutoka kwa bandari ya USB (sio ya sasa sana, na motor ya servo inaweza kusababisha bodi ya Arduino kuweka upya kwa sababu ya sasa ya chini) tutaweka capacitor katika voltage hii, na kuhakikisha waya iliyoandikwa "minus - “Iko upande wa chini.
• Sasa unganisha wired Red (+5) na Brown (Ground) iliyounganishwa na Servo kwenye ubao wa mkate.
• Uunganisho wa mwisho wa umeme ni ule wa ishara ya kudhibiti. Programu ya SWEEP itatumia pini # 9 ya Arduino kutuma ishara ya kudhibiti, kwa hivyo unganisha hii kwenye waya wa manjano (kudhibiti) wa Servo Motor.
• KWA hiari - Unaweza kuweka Kichwa cha Viumbe cha chaguo lako na msingi wake juu ya gari la servo kabla ya kuipima. Tafadhali kuwa mpole kwani kifafa sio kamili na sehemu za plastiki zinavunjika.
• Unapaswa kutumia nguvu ya USB kwa Arduino na mpango wa SWEEP unapaswa kukimbia, na kusababisha gari la servo kufagia nyuma na mbele.

Hatua ya C - Kubadilisha mpango wa SWEEP

• Kabla ya kutumia au kuhariri faili hii, tafadhali "Hifadhi Kama" jina la faili tofauti (linaweza kuwa jina lako, au chochote unachochagua). Labda ulifanya hii tayari katika hatua ya A. Kwa kila sehemu hapa chini, andika uchunguzi wako pamoja na mabadiliko yoyote uliyoyafanya kwa nambari hiyo.
• Kutumia saa ya kupimia, pima muda gani kuchukua njia yote na kurudi _
• Utakuwa unafanya mabadiliko kwenye programu (wakati mwingine huitwa "nambari" au "mchoro")
• Badilisha maadili ya "Kuchelewesha" kutoka 15 hadi nambari nyingine kubwa (chagua duru kadhaa ya 15 kwa urahisi wa mahesabu). Ulitumia thamani gani? _. Unafikiri wakati mpya wa SWEEP utakuwa nini? _. Pima muda mpya wa KUTAFSIRI na uweke alama ya utofauti wowote _.
• Badilisha Kucheleweshwa kurudi 15, na sasa badilisha pembe za nafasi kutoka 180 hadi 90 tu (zote za maadili hayo). Je! Ni aina gani mpya ya mwendo wa servo motor (digrii 90, au zaidi au chini?) _.
• Ukiacha mwendo hadi digrii 90, punguza "Kuchelewesha" hadi nambari chini ya 15. Je! Unaweza kwenda chini ya idadi gani kabla ya servo kuanza kuishi vibaya au haikamilishi mwendo mzima wa mwendo? _

Baada ya kumaliza hatua hizi, utakuwa na vipimo na mazoezi yote unayohitaji kuwa tayari kutumia servo motor yako kudhibiti aina kadhaa za mwendo wa kurudia wa kurudi nyuma, mahali popote kutoka pembe ndogo hadi digrii 180, na pia kwa anuwai anuwai ya kasi unadhibiti.

Hatua ya 5: Mwendo wa Kudhibiti Kijijini

Badala ya kurudia mwendo ule ule tena na tena kwa siku nzima, katika hatua hii tutadhibiti kijijini nafasi ya kibaraka wetu wa uhuishaji "C3PO" kuangalia kushoto na kulia na msimamo wowote katikati. Kwa kuwa binadamu anatawala, tunaita hii "wazi kitanzi" kudhibiti.

Kwa kudhibiti wazi kwa kitanzi, unadhibiti msimamo halisi wa servo motor. Tutahitaji kitasa ili ugeuke, na tutatumia potentiometer ya bluu kwa hili.

• Tutahitaji mahali pengine kwenye ubao wa mkate ambao una +5 na 0 (Ground) volts. Endesha waya hizi za kuruka ili kutenganisha safu kwenye ubao wa mkate, na uzifanye safu moja kutoka kwa kila mmoja, ili kujipanga na pini za nje za potentiometer ambazo tutaongeza kwa muda mfupi.
• Sasa ongeza Potentiometer. Kabla ya kushinikiza pini za potentiometer kwenye ubao wa mkate, hakikisha zote tatu zimewekwa na mashimo sahihi, na kisha sukuma pini moja kwa moja chini ili zisiiname. Pini ya katikati ya potentiometer itaunganishwa na Analog Input zero (A0) kwenye Arduino. Waya ya ziada imeongezwa kufanya hivyo.
• Ili kusoma voltage kutoka kwa potentiometer, na kutumia hiyo kudhibiti servo motor, tutatumia programu ya "KNOB", pia inayopatikana chini ya Faili -> Mifano -> Servo. Endesha programu, pindisha kitasa, na urekodi kile unachoona.

Kwa kawaida, unaweza kutumia waya mrefu sana ili kitufe cha kudhibiti kiwe katika chumba tofauti na bandia ya uhuishaji, au unaweza kuwa umbali mfupi tu (nje ya picha ya kamera f unafanya sinema, kwa mfano).

Hatua ya 6: Mwendo uliosababishwa (kutumia Sensorer)

Wakati mwingine unataka wewe bandia usonge ghafla - haswa kwa viboko vya kutisha vya Halloween au kuvutia umakini zaidi. Katika hatua hii, tutabadilisha tena bandia wetu "Mkuu wa Kisiwa cha Pasaka" ili kugeuka haraka na kumkabili yeyote anayepita na kutupa kivuli kwenye sensa ya mwanga.

Katika kesi ya Udhibiti wa Sensorer wa Servo Motor, tutatumia sensa ya nuru ambayo itadhibiti msimamo halisi wa servo motor. Kivuli kilichotiwa giza kwenye kihisi (na labda mtu anaenda karibu na yule bandia) ndivyo haraka na mbali zaidi bandia anageuza kichwa chake.

• Tutaondoa potentiometer na kuibadilisha na mzunguko sawa wa vipinga viwili. Katika kesi hii, moja ya vipinga mbili (R2) itakuwa sensor nyepesi.
• Ili kutupatia chumba, tunaeneza uvimbe + 5V (kushoto) na 0V Ground (kulia) ili tuweze kuongeza kontena la 10K Ohm na Sensor ya Mwanga, iliyounganishwa katikati kwa safu moja na kebo ya jumper inayoongoza kwa Ingizo la Analog sifuri (A0) kwenye ubao wa Arduino.
• Tumia kivuli cha mkono wako kuficha sensa ya mwanga, na utumie njia zingine kufanya sensa ya nuru ipate mwangaza mwingi na mdogo zaidi. Je! Una uwezo wa kupata mwendo kamili wa digrii 180?

Kama tu katika toleo la udhibiti wa kijijini, unaweza kuweka kipinga picha mbali mbali na kibaraka wako wa uhuishaji, na unaweza kubadilisha maadili ya kontena, au programu ya programu ya kubadilisha athari za bandia.

Hatua ya 7: Sasa Unaijaribu

Sasa umejua aina tatu za msingi za mwendo wa uhuishaji unaweza kuunda na gari moja ya servo.

- Mwendo wa kurudia

- Mwendo wa kijijini uliodhibitiwa

- Kusonga mwendo kwa kutumia sensorer

Unaweza kuchukua hatua hii kwa kutumia aina tofauti za vibaraka, mwendo, vidhibiti, na kawaida, ufundi ambao unaweza kuunda wewe tu!