The PrintBot: 6 Hatua (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:55

PrintBot ni printa ya dot-matriki ya iRobotCreate. Printa za PrintBot kwa kutumia poda ya Talcum kwenye uso wowote wa ardhi. Kutumia robot kwa msingi inaruhusu robot kuchapisha saizi isiyo na ukomo. Fikiria manyoya ya mpira wa miguu au korti za mpira wa magongo. Labda wapinzani wanapaswa kuwa macho kwa kundi la wikendi hizi za shukrani mwaka ujao. roboti pia inaruhusu uhamaji wa printa, ikiruhusu kusafiri kwenda mahali ili kuchapisha, kisha uende kwa mwingine. Wireless imejumuishwa, kwa hivyo udhibiti wa kijijini pia unawezekana. Sanaa ya barabarani na matangazo pia ni soko lengwa kwa kifaa hiki.

Hatua ya 1: Unda IRobot

Uundaji wa iRobot ni sawa na Roomba ya iRobot, lakini bila ombwe la ndani. Hii inatuwezesha kuongeza mzigo mkubwa wa malipo na inatupa mashimo mazuri ya kufunga. iRobot pia hutoa interface kamili ya programu kwa Unda ambayo inafanya kudhibiti robot iwe rahisi sana. Interface ni seti rahisi ya amri na vigezo vilivyotumwa kwa robot mfululizo. Soma maelezo ya Interface Open kwa maelezo zaidi. Kwa matumizi yetu rahisi tulihitaji tu amri chache. Baada ya kuanzisha amri 128 lazima ipelekwe kumwambia roboti aanze kukubali udhibiti wa nje. Ifuatayo hali lazima ichaguliwe. Kwa udhibiti kamili tunatuma amri 132 kwa Unda. Kumbuka lazima utume data yote kwa Unda kama nambari, sio maandishi ya kawaida ya ascii. Kila opcode ya amri ni ka moja, thamani ya ka hiyo ni nambari kamili ya 128 au chochote. Ikiwa ungesambaza maandishi ya ascii au ansi, kila herufi katika 128 itakuwa baiti. Kwa upimaji au udhibiti kupitia PC tunapendekeza Realterm kwani inafanya kila kitu iwe sawa. Utahitaji pia kuweka kiwango cha Baud hadi 57600 kama ilivyoonyeshwa kwenye nyaraka za Open Interface. Sasa kwa kuwa Uundaji umeanzishwa, tunatumia amri ya 137 kusonga mbele. Subiri Umbali, 156 hutumiwa kusimamisha roboti baada ya umbali maalum. Hati hiyo inaamuru 152 na 153 kuweka kila kitu pamoja na kutengeneza hati rahisi ambayo inaweza kuendeshwa mara kwa mara.iRobot inauza kile wanachokiita Moduli ya Amri ambayo kimsingi ni mdhibiti mdogo wa programmable na bandari kadhaa za serial ambazo unaweza kutumia kudhibiti Uundaji wako. Badala yake tulitumia mfumo wa Cypress inayoweza kusanifiwa-kwenye-Chip (PSoC) pamoja na PC ndogo sana ya x86 iitwayo eBox 2300. Roboti ina betri ya 18V ambayo tutatumia kuwezesha vifaa vyetu vyote.

Hatua ya 2: Uchapishaji wa Printer na Udhibiti wa Magari

Tulitumia printa ya zamani ya ndege ya Epson kwa mwendo wa usawa wa printa na mkutano wa kichwa cha kichwa cha kuchapisha. Jambo la kwanza kufanya hapa ilikuwa kutenganisha kwa uangalifu printa. Hii ilihitaji kuondoa vifaa vyote visivyo vya lazima mpaka kilichobaki ni mkutano wa wimbo, gari, kishikilia kichwa cha kuchapisha na ukanda wa kuendesha. Kuwa mwangalifu usivunje ukanda huu au gari yake ya kuendesha gari. Inaweza pia kuwa ujanja kusonga na mita ya volt kabla ya kuvunja bodi zote za nguvu, lakini tulifurahi sana kwa hiyo. Kumbuka hauitaji mkutano wowote wa kulisha ukurasa, vichwa halisi vya kuchapisha au katriji, au bodi yoyote ya mzunguko. Baada ya kila kitu kutenganishwa, lazima tujue jinsi ya kuendesha gari hii. Kwa kuwa tulirarua kila kitu kabla ya kujaribu chochote, tulihitaji kupata voltage inayofaa kusambaza motor. Unaweza kujaribu kupata vielelezo vya gari mkondoni ikiwa unaweza kupata nambari ya mfano, lakini ukikosa hiyo, inganisha kwa usambazaji wa umeme wa DC na polepole uongeze voltage kwa motor. Tulikuwa na bahati na tukapata motor yetu inaweza kukimbia kwenye 12-42V, lakini kuwa na hakika tuliijaribu kwa mikono kama ilivyoelezewa. Tuligundua haraka hata saa 12V motor itakuwa ikiendesha njia haraka sana. Suluhisho hapa ni kutumia Pulse-Width-Modulation (PWM). Kimsingi hii inawasha gari na kuzima haraka sana ili kuzungusha gari kwa mwendo wa polepole. Betri yetu inasambaza 18V ili kufanya maisha iwe rahisi tutaendesha gari sawa. Unapotumia motors za DC ambazo lazima zigeuke katika mizunguko utapata mkondo mkubwa wa nyuma katika mzunguko wako wakati wa kugeuza motor. Kwa kweli motor yako hufanya kama jenereta wakati inasimama na kugeuza. Ili kulinda mtawala wako kutoka kwa hii unaweza kutumia kile kinachoitwa H-Bridge. Kwa kweli hii ni 4-transistors iliyotiwa sura ya H. Tulitumia bidhaa kutoka kwa Acroname. Hakikisha dereva uliyechagua anaweza kushughulikia sasa inayohitajika kwa motor yako. Pikipiki yetu ilikadiriwa kuendelea kwa 1A, kwa hivyo mdhibiti wa 3A alikuwa na chumba cha kichwa. Bodi hii pia inatuwezesha kudhibiti uelekeo wa motor tu kwa kuendesha pembejeo juu au chini na vile vile kuvunja (kusimamisha motor na kuishikilia katika msimamo) motor kwa njia ile ile.

Hatua ya 3: Kichwa cha Kuchapisha

Mkutano mwingi wa kichwa cha kuchapisha ambao ungeweza kuondolewa. Tulibaki na sanduku la plastiki ambalo lilifanya iwe rahisi kuambatisha kichwa chetu cha kuchapisha. Gari ndogo ya 5V DC iliambatanishwa na kuchimba visima kidogo. Kidogo kilichaguliwa kuwa na karibu na kipenyo sawa na faneli iwezekanavyo. Hii itaruhusu kuchimba visima kujaza tundu lote la faneli. Kidogo kinapozunguka, poda huingia kwenye mitaro na huzunguka kidogo kuelekea njia ya kutoka. Kwa kuzungusha zungusha moja tu tunaweza kuunda pikseli yenye ukubwa kila wakati. Utunzaji wa uangalifu utahitajika ili kila kitu kiwe sawa sawa. Hapo awali tulikuwa na shida na poda tu kunyunyizia kila mahali, lakini kwa kuongeza faneli ya pili na kuinua kuchimba visima, kuanguka kwa muda mrefu wakati umezuiliwa kwenye faneli ilitengeneza pikseli safi.

Kwa kuwa motor hii lazima idhibitiwe au kuzimwa tu, daraja la H halikuwa la lazima hapa. Badala yake tulitumia transistor rahisi mfululizo na unganisho la ardhi la motor. Lango la transistor lilidhibitiwa na pato la dijiti kutoka kwa mdhibiti wetu mdogo sawa na pembejeo za dijiti daraja la H. PCB ndogo karibu na motor DC ni sensor nyeusi na nyeupe ya infrared. Bodi hii hutoa tu ishara ya juu au ya chini ya dijiti wakati sensor inaona nyeusi au nyeupe mtawaliwa. Ukichanganya na ukanda wa encoder nyeusi na nyeupe inatuwezesha kujua msimamo wa kichwa cha kuchapisha kila wakati kwa kuhesabu mabadiliko meusi hadi meupe.

Hatua ya 4: Mdhibiti Mdogo

Cypress PSoC inaunganisha viungo vyote vya vifaa. Bodi ya maendeleo ya Cypress ilitoa kielelezo rahisi cha kufanya kazi na PSoC na vifaa vya kuunganisha. PSoC ni chip inayoweza kusanifiwa kwa hivyo tunaweza kuunda vifaa vya mwili kwenye chip kama FPGA. Cypress PSoC Designer ina moduli zilizotengenezwa tayari kwa vifaa vya kawaida kama jenereta za PWM, pembejeo na matokeo ya dijiti, na bandari za serial RS-232 com.

Bodi ya maendeleo pia ina bodi ya proto-jumuishi ambayo iliruhusu upandaji rahisi wa watawala wetu wa magari. Nambari kwenye PSoC inaleta kila kitu pamoja. Inasubiri kupokea amri ya serial. Hii imeundwa kama laini moja ya 0 na 1s ambayo inaonyesha kuchapisha au sio kwa kila pikseli. Nambari hiyo hupunguka kwa kila pikseli, kuanzia gari la kuendesha. Usumbufu wenye hisia kali kwenye pembejeo kutoka kwa sensorer nyeusi / nyeupe husababisha tathmini ya hali ya hewa au kutochapisha kwa kila pikseli. Ikiwa pikseli imewashwa, pato la breki linaendeshwa juu wakati wa saa umeanza. Kukatiza kwa saa kunasubiri sekunde.5 kisha huendesha pato la mtoaji juu, na kusababisha transistor kuwasha na kuchimba visima ili kuzunguka, kaunta ya kipima wakati imewekwa upya. Baada ya sekunde nyingine ya nusu, usumbufu husababisha gari kusimama na gari inayosonga ili isonge tena. Wakati hali ya kuchapisha ni ya uwongo, hakuna chochote kinachotokea mpaka kisimbuaji kisome mwingine mweusi hadi mweupe. Hii inaruhusu kichwa kusonga vizuri mpaka inahitaji kusimama ili kuchapisha. Mwisho wa laini unapofikiwa ("\ r / n") "\ n" inatumwa kwenye bandari ya serial kuonyesha kwa PC iko tayari kwa laini mpya. Udhibiti wa mwelekeo kwenye daraja la H pia hubadilishwa. Unda hutumwa ishara ya kusonga mbele 5mm. Hii imefanywa kupitia pato lingine la dijiti lililounganishwa na pembejeo ya dijiti kwenye kiunganishi cha Unda DSub25. Vifaa vyote vinatumia mantiki ya kawaida ya 5V TTL, kwa hivyo interface kamili ya serial sio lazima.

Hatua ya 5: PC

Ili kuunda kifaa huru kabisa, x86 PC ndogo ilitumika iitwayo eBox 2300. Kwa kubadilika kwa kiwango cha juu muundo wa kawaida wa Windows CE Embedded uliwekwa kwenye eBox. Programu ilitengenezwa katika C kusoma bitmap ya kijivu-8-bit kutoka kwa gari la USB. Programu hiyo ilichukua sampuli tena ya picha na kisha kuitoa kwa mstari mmoja kwa PSoC kupitia bandari ya serial com.

Kutumia eBox kunaweza kuruhusu maendeleo mengi zaidi. Seva ya wavuti inaweza kuruhusu picha kupakiwa kwa mbali kupitia waya iliyounganishwa. Udhibiti wa kijijini unaweza kutekelezwa, kati ya mambo mengine mengi. Usindikaji wa picha ya Futher, labda hata dereva sahihi wa kuchapisha inaweza kuundwa ili kuruhusu kifaa kuchapisha kutoka kwa programu kama vile notepad. Jambo la mwisho ambalo karibu tulikosa ni nguvu. Unda vifaa 18V. Lakini vifaa vyetu vingi vinaendeshwa kwa 5V. Usambazaji wa umeme wa Hati za Texas DC-DC ulitumika kubadilisha voltage bila kupoteza nguvu kwa joto, na hivyo kuongeza maisha ya betri. Tuliweza kutambua zaidi ya saa moja ya wakati wa kuchapa. Bodi ya mzunguko wa kawaida ilifanya upachikaji wa kifaa hiki na inahitajika vipinga na viunzi rahisi.

Hatua ya 6: Hiyo ndio

Kweli hiyo ni kwa PrintaBot yetu iliyoundwa kuanguka 07 kwa darasa la Ubunifu lililopachikwa la Dk Hamblen's ECE 4180 huko Georgia Tech. Hapa kuna picha tulizochapisha na roboti yetu. Tunatumahi kuwa unapenda mradi wetu na labda itahamasisha uchunguzi zaidi! Shukrani kubwa kwa PosterBot na iRobot nyingine zote Tengeneza Maagizo kwa msukumo na mwongozo wao.