שליטת זרוע רובוט עם TLV493D, ג'ויסטיק וארדואינו: 3 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

בקר חלופי לרובוט שלך עם חיישן TLV493D, חיישן מגנטי בעל 3 דרגות חופש (x, y, z) עם אלה תוכל לשלוט בפרויקטים החדשים שלך באמצעות תקשורת I2C על המיקרו -בקרים שלך ולוח אלקטרוני של Bast Pro Mini M0 עם מיקרו -בקר SAMD21 ב- Arduino IDE.

המטרה היא שיהיה לך ג'ויסטיק חלופי לבקרת הפרויקטים שלך, במקרה זה, זרוע רובוט עם 3 מעלות חופש. השתמשתי בזרוע רובוט MeArm זהו פרויקט קוד פתוח ותוכל להקל על זה ותוכל למצוא אותו כאן. תוכל ליצור זרוע בקר משלך או יישום אחר עם הידע הזה שאני שמח לחלוק איתך.

לכל הרכיבים האלקטרוניים יש קישורים לרכישה בחנות, קבצים למדפסת תלת מימד וקוד עבור Arduino IDE.

TLV493D יכול להיות ג'ויסטיק החיישן המגנטי התלת-ממדי TLV493D-A1B6 מציע חישה תלת ממדית מדויקת עם צריכת חשמל נמוכה במיוחד באריזה קטנה של 6 פינים. עם זיהוי השדה המגנטי שלו ב x, y ו- z החיישן מודד באופן מהימן תנועות תלת מימד, לינאריות וסיבוב.

היישומים כוללים ג'ויסטיקים, רכיבי בקרה (מוצרים לבנים, כפתורים רב תכליתיים), או מדי חשמל (התנגדות), וכל יישום אחר הדורש מדידות זוויות מדויקות או צריכת חשמל נמוכה. בנוסף, ניתן להשתמש בחיישן הטמפרטורה המשולב לבדיקות סבירות. התכונות העיקריות הן חישה מגנטית תלת מימדית עם צריכת חשמל נמוכה מאוד במהלך הפעולות.

לחיישן יציאה דיגיטלית באמצעות ממשק I2C סטנדרטי מבוסס 2 חוטים עד 1 MBit/sec ורזולוציית נתונים של 12 סיביות לכל כיוון מדידה (Bx, By ו- Bz מדידת שדה ליניארי עד +-130mT). TLV493D-A1B6 3DMagnetic הוא לוח חוץ עצמאי.

אתה יכול לחבר אותו בקלות לכל מיקרו -בקר שתבחר שתואם Arduino IDE ובעל רמת לוגיקה של 3.3V. בפרויקט זה אנו משתמשים בפריצת החתולים האלקטרוניים ולוח פיתוח אותו אסביר בהמשך.

electroniccats.com/store/tlv493d-croquette…

היתרון בשימוש בחיישן TLV493D הוא שרק שני כבלים עם I2C משמשים לקבלת המידע, כך שזו אופציה טובה מאוד כשיש לנו מעט מאוד סיכות בכרטיס, גם בזכות היתרונות של I2C נוכל לחבר יותר חיישנים. תוכל למצוא את מאגר הפרויקט הזה כאן. לפרויקט זה נשתמש בג'ויסטיק שניתן להדפיס אותו במדפסת תלת -ממד או להדפיס אותו בחנות הדפוס התלת -ממדית הקרובה אליכם.

קובצי. STL מצורפים בסוף הפרויקט. הרכבה פשוטה מאוד, ניתן לראות זאת בוידאו

בנה רובוט משלך במקרה זה, אני בונה את הרובוט Mearm v1 שתוכל למצוא פרויקט זה בדף המחבר כאן

זהו רובוט קל לייצור ובקר מכיוון שיש לו מנוע סרוו בעוצמה של 5 וולט. אתה יכול לבנות או להשתמש בכל רובוט שתבחר, פרויקט זה יתמקד בשליטה באמצעות חיישן TLV493D.

אספקה:

• x1 Bast Pro Mini M0 קנה
• x1 Croquette TLV493D קנה

• x1 Kit MeArm v1

• x20 כבלי דופונט
• x1 פרוטובארד
• כפתור x2
• x1 מגנט בקוטר 5 מ"מ x 1 מ"מ עובי

שלב 1: חיבור החיישן עם Bast Pro Mini M0

לשליטה בזרוע הרובוט משתמשים בלוח פיתוח של חתולים אלקטרוניים, Bast Pro Mini M0 עם מיקרו-בקר SAMD21E ARM Cortex-M0.

שבב זה פועל במהירות 48MHz, עם זיכרון תכנות 256KB, 32KB SRAM ופועל במתח של 1.6v עד 3.6v. הודות למפרט שלו אנו יכולים להשתמש בו לצריכה נמוכה עם ביצועים טובים וגם לתכנת אותו עם CircuitPython או שפה אחרת המאפשרת מיקרו -בקרים.

electroniccats.com/store/bast-pro-mini-m0/

אם אתה מעוניין לדעת יותר על כרטיס זה, אשאיר לך את הקישור של המאגר שלו.

github.com/ElectronicCats/Bast-Pro-Mini-M0…

על מנת לשלוט בתנועת הסרומוטורים, נעשה שימוש בחיישן המגנטי TLV493D שישלח את האות למקם את המנוע במעלות המתאימות.

עם חיישן יחיד, נוכל להזיז שני מנועי סרוו, בדוגמה זו נשתמש רק בחיישן יחיד ולחצן לחיצה לשליטה על הלוחץ.

הצעה נוספת שתוכל להציע היא להוסיף עוד חיישן TLV493D ולהזיז את מנוע הסרוו השלישי ואת האוחז. אם כן, השאר את החוויה שלך בתגובות ואני מזמין אותך לשתף את הפרויקט.

התמונה מציגה את המעגל החמוש על לוח לוח.

• מנוע השרוול הראשון מיועד לאחוזן ומתחבר לסיכה 2
• מנוע השרוול השני מיועד לבסיס הרובוט ומתחבר לסיכה 3
• הסרומוטור השלישי מיועד לכתף הרובוט ומתחבר לסיכה 4
• המנוע הרביעי מיועד למרפק הרובוט ומתחבר לסיכה 5
• כפתור הלחיצה הראשון הוא לעצור כל תנועה של הרובוט ומתחבר לסיכה 8 במשיכה למטה עם התנגדות של 2.2 קאוהם.
• כפתור הלחיצה השני מיועד לתנועת הפתיחה והסגירה של האוחז ומחובר לסיכה 9 במשיכה למטה עם התנגדות של 2.2 קוהמס.

בתמונת המעגל, חיישן TLV493D אינו מופיע מכיוון שהוא לא נוסף לזיגוג אך נוסף מחבר בעל 4 פינים כדי לדמות את מחברי VCC, GND, SCL, SDA שלו. בתמונה הם ממוקמים באותו סדר.

• הסיכה הראשונה מתחברת ל -3.3 וולט על הלוח
• הסיכה השנייה מתחברת ל- GND
• סיכת SCL השלישית מתחברת לסיכה A5 בלוח
• סיכת ה- SDA הרביעית מתחברת לסיכת ה- A4 של הלוח

הודות ליתרון שבב SAMD21 אנו יכולים להשתמש בכל אחד מהסיכות הדיגיטליות שלו בתור יציאות PWM, אשר ישמשו אותנו לשלוח את רוחב הדופק הנכון כדי להזיז את המנוע.

פיסת מידע חשובה נוספת שיש לקחת בחשבון היא אספקת החשמל החיצונית למנועי הסרוואטורים, במעגל ניתן לראות מחבר תקע המתחבר למתח של 5 וולט במקור 2Amp, כדי למנוע עומס יתר של הלוח ופגיעה בו.

כמו כן, אל תשכח להצטרף לאות ה- GND המשותף של הכרטיס ולמקור החיצוני, אחרת תתקל בבעיות בשליטה על מנועי הסרוו מכיוון שלא תהיה להם אותה התייחסות.

שלב 2: קידוד ה- Arduino IDE ל- Bast Pro Mini M0

הדבר הראשון יהיה להתקין את כרטיס Bast Pro Mini M0 ב- Arduino IDE, ניתן למצוא את השלבים במאגר החתולים האלקטרוניים והם חשובים לפעולתו.

github.com/ElectronicCats/Arduino_Boards_I…

לאחר שתכין את Arduino IDE יש צורך להתקין את הספרייה הרשמית של חיישן TLV493D, היכנס לכתובת https://github.com/Infineon/TLV493D-A1B6-3DMagnet… ועבור לפרסומים.

בחלק הראשון של הקוד, הספריות המשמשות מוכרזות, במקרה זה, Servo.h עבור הסרומוטורים ו- TLV493D.h עבור החיישן.

בעת השימוש בספריית Servo.h חשוב להצהיר על מספר servomotors, למרות שלרובוט יש 4 בשלב זה משתמשים רק ב- 3.

הסיכות מוכרזות לכפתורי הלחיצה שיעצרו כל תנועה של הרובוט ופתיחה וסגירה של האחיזה. מוכרזים כמה משתנים גלובליים שישמשו את הכרת מצבו של האוחז ואם יש תנועה.

בחלק השני של הקוד, נציג בצג הסדרתי את ערך התואר בו נמצאים המנועים. נקודה חשובה נוספת היא לקבוע את גבול התארים במנועי המנוע שלך, לשם כך משמשת פונקציית המפה () הממירה את ערך התנועות של חיישן TLV493D לטווח של 0 עד 180 מעלות של המנוע.

בחלקו האחרון של הקוד נקבעים התנאים להפעלת תנועת הסרומוטורים בעזרת כפתור הלחיצה ולדעת באיזה מצב הלוחד נמצא לתנועתו הבאה בעת לחיצה על הכפתור השני. כפי שניתן לראות בתמונות הקודמות הקוד אינו קשה ליישום ולהבנה, בסוף הפרויקט ניתן למצוא את הקוד.

האם אתה לומד להשתמש במעגל פייתון?

אם אתה מעוניין ללמוד כיצד להשתמש ב- IDE זה, תוכל למצוא את כרטיס Bast Pro Mini M0 בקישור הבא כדי להוריד את מטען האתחול ולהתחיל לתכנת אותו באמצעות Python.

שלב 3: חתיכות תלת מימד

אם אתה מעוניין לבצע את הפרויקט, תוכל להוריד את החלקים ב-.stl ולהדפיס אותם. תמצא את הקבצים לבסיס ולמקל הסיבוב.