זרוע רובוטית מבוססת PIC מיקרו -בקר: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

מפס הייצור של תעשיות ייצור מכוניות ועד רובוטים בתחום הכירורגיה בחלל, נשק רובוטי נמצא בכל מקום. המנגנונים של רובוטים אלה דומים לאדם שאפשר לתכנת אותו לתפקוד דומה ויכולות מוגברות. ניתן להשתמש בהם לביצוע פעולות חוזרות ונשנות מהירות ומדויקות יותר מבני אדם או שניתן להשתמש בהן בסביבות קשות מבלי לסכן חיי אדם. כבר בנינו זרוע רובוטית להקלטה ומשחקים באמצעות Arduino שאפשר להכשיר אותה לבצע משימה מסוימת ולגרום לה לחזור עליה לנצח.

במדריך זה נשתמש בתקן PIC16F877A הסטנדרטי בתעשייה 8 סיביות לשליטה על אותה זרוע רובוטית עם פוטנציומטרים. האתגר בפרויקט זה הוא של- PIC16F877A יש רק שני סיכות בעלות יכולת PWN, אך עלינו לשלוט בכ -5 מנועי סרוו עבור הרובוט שלנו הדורש 5 סיכות PWM בודדות. אז עלינו לנצל את סיכות GPIO ולייצר אותות PWM בסיכות PIC GPIO באמצעות הפרעות הטיימר. כעת, כמובן, נוכל לשדרג למיקרו-בקר טוב יותר או להשתמש במכשיר IC-de-multiplexer כדי להפוך את הדברים להרבה יותר קלים כאן. אבל בכל זאת, כדאי לנסות את הפרויקט הזה לחוויית הלמידה.

המבנה המכני של הזרוע הרובוטית בה אני משתמש בפרויקט זה הודפס בתלת מימד לחלוטין לפרויקט הקודם שלי; אתה יכול למצוא את קובצי העיצוב המלאים והליך ההרכבה כאן. לחלופין, אם אין לך מדפסת תלת מימד תוכל גם לבנות זרוע רובוטית פשוטה באמצעות קרטונים כפי שמוצג בקישור. בהנחה שיש לך איכשהו אחיזה בזרוע הרובוטית שלך מאפשר להמשיך בפרויקט.

שלב 1: תרשים מעגלים

תרשים המעגל השלם עבור זרוע רובוטית מבוססת מיקרו -בקר זו מוצג להלן. התרשימים צויירו באמצעות EasyEDA.

תרשים המעגלים די פשוט; הפרויקט המלא מופעל על ידי מתאם 12V. 12V זה מומר לאחר מכן ל- +5V באמצעות שני וויסות מתח של 7805. האחת מסומנת כ- +5V והשנייה מסומנת כ- +5V (2). הסיבה שיש שני רגולטורים היא שכאשר הסרוו מסתובב הוא מושך הרבה זרם שיוצר ירידת מתח. ירידת מתח זו מאלצת את ה- PIC להפעיל מחדש את עצמו, מכאן שאיננו יכולים להפעיל הן את ה- PIC והן את מנועי הסרוו באותה מסילה +5V. אז זה המסומן כ- 5V משמש להפעלת המיקרו -בקר PIC, ה- LCD והפוטנציומטרים ויציאת ווסת נפרדת המסומנת כ- 5V (2) משמשת להפעלת מנועי הסרוו.

חמשת סיכות הפלט של הפוטנטיומטרים המספקים מתח משתנה מ 0V ל 5V מחוברים לסיכות האנלוגיות An0 עד AN4 של ה- PIC. מכיוון שאנו מתכננים להשתמש בטיימרים ליצירת PWM ניתן לחבר מנועי סרוו לכל פין GPIO. בחרתי סיכות מ RD2 עד RD6 עבור מנועי הסרוו, אבל זה יכול להיות כל GPIO לבחירתך.

מכיוון שהתוכנית כרוכה באיתור רב באגים, גם תצוגת LCD בגודל 16x2 מתממשקת ליציאה B של ה- PIC. פעולה זו תציג את מחזור ההפעלה של מנועי הסרוו הנשלטים. מלבד זאת יש לי גם חיבורים מורחבים לכל סיכות ה- GPIO והאנלוגיות, למקרה הצורך אם יש צורך לחבר חיישנים כלשהם בעתיד. לבסוף חיברתי גם את סיכת המתכנת H1 כדי לתכנת את ה- PIC ישירות באמצעות pickit3 באמצעות אפשרות התכנות ICSP.

שלב 2: יצירת אותות PWM בפין GPIO לבקרת מנועי סרוו

"loading =" עצלן ">