שליטה אוטונומית בסל"ד המנוע באמצעות מערכת משוב ממד טכומטר מבוסס IR: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

תמיד יש צורך באוטומציה של תהליך, בין אם זה פשוט/מפלצתי. קיבלתי את הרעיון לעשות את הפרויקט הזה מאתגר פשוט שהתמודדתי עם מציאת שיטות להשקות/להשקות את אדמתנו הקטנה. הבעיה של אין קווי האספקה הנוכחיים וגנרטורים יקרים (להפעלת המשאבה שלנו) הוסיפו לקושי.

אז מה שהחלטנו לעשות הוא להתקין שיטה שתהיה זולה וקלה לשימוש, אפילו על ידי עובד. החלטנו להרכיב את המשאבה על הקטנוע הישן שלנו (מצב פועל) ולהפעיל אותה באמצעות פיר גלגל הקטנוע. בסדר וטוב, עשינו את ההרכבה המכנית ואת כונן החגורה ובדקנו אותה, וזה היה הצלחה.

אבל בעיה נוספת הייתה שכאשר המנוע פועל, אדם תמיד היה צריך להיות ליד הקטנוע כדי לעקוב אחר הסל"ד, ולהתאים אותו ידנית באמצעות מצערת. כך שהפרויקט הזה בוצע על ידינו כדי שהעובד יוכל להגדיר את סל"ד הרצוי שהוא רוצה להפעיל את המנוע ולדאוג לעבודות אחרות בחווה.

ההתקנה מורכבת מ:

1. טכומטר מבוסס IR (למדידת סל"ד).
2. לוח מקשים להכנסת סל"ד.
3. צג LCD המציג את הסל"ד המנוטר והסל"ד הנוכחי.
4. מנוע צעד להגברת/הפחתת המצערת.
5. לבסוף, בקר מיקרו לניהול כל התהליכים הללו.

שלב 1: סידור החלקים הדרושים

בעבר נתתי רק סקירה של מה יהיו הרכיבים.

הרכיבים הנדרשים בפועל הם:

1. בקר מיקרו (השתמשתי ב- Arduino Mega 2560).
2. נהג מנוע L293D IC (או לוח פריצה יעשה).
3. צג LCD בגודל 16X2.
4. חיישן אינפרא אדום/קרבה (מספר הדגם הוא STL015V1.0_IR_Sensor)
5. מנוע צעד חד קוטבי (השתמשתי במנוע צעד 5 חוטי, 12 וולט).
6. לוח מקשים 4X4.
7. זוג נגדים של 220 אוהם, 1000 אוהם.
8. פוטנציומטר 10k.
9. חוטי מחברים, חוטים צבעוניים, חשפן.
10. לוחות לחם.
11. סוללה 12V להנעת מנוע הצעדים.
12. אספקת 5V להנעת Arduino.

וזה כל מה שאתה צריך כדי להתחיל, אנשים!

שלב 2: זרימה כוללת של התהליך

זרימת התהליך היא כדלקמן:

1. ההתקנה מופעלת וחכה עד שהכיול של כל המכשיר יתבצע.
2. המשתמש יזין את הסל"ד הנדרש באמצעות לוח המקשים.
3. המיקום של המנוע מתרחש. בדרך כלל הדבר נעשה כך שמוכתבת נקודת התייחסות קבועה למנוע כך שכאשר ההתקנה מופעלת, המיקום ההתחלתי של המנוע תמיד קבוע ולוקח אותו כנקודת התייחסות.
4. הפעל את המנוע/כל מכונה שתסובב גלגל.
5. מדידת הסל"ד מתבצעת והיא מוצגת על LCD.
6. כאן נכנסת לתמונה מערכת המשוב. אם הסל"ד שזוהה פחות מהסל"ד הרצוי, מנוע המדרגה צועד כך שהוא יגדיל את המצערת

7. אם הסל"ד המזוהה עולה על הסל"ד הרצוי, מנוע הצעדים צעד כך שהוא מפחית את המצערת.

8. תהליך זה מתרחש עד להגעה לסל"ד הרצוי, כאשר מגיעים אליו, השלב נשאר דומם.
9. המשתמש יכול לכבות את המערכת במידת הצורך באמצעות מתג ראשי.

שלב 3: יצירת החיבורים הנדרשים

חיבורים למנוע הצעדים:

מכיוון שאני משתמש במנוע צעד בעל 5 חוטים, 4 חוטים מיועדים לחיזוק הסלילים והשני מחובר לקרקע. לא תמיד יש צורך בסדר של 4 החוטים היוצאים מהמנוע באותו הסדר עליך לברר ידנית את ההזמנה באמצעות מטר רב, אלא אם צוין במפורש, או עיין בגליון הנתונים של המנוע שלך. 4 החוטים מחוברים ליציאות ה- L293D IC, או למנהג המנוע שלך.

2. חיבורים ל- L293D IC:

הסיבה לכך שתשתמש במנהג מנוע היא מכיוון שמנוע הצעד שלך 12V לא יכול לפעול כראוי על אספקת 5V ובסופו של דבר תוכל לטגן לך את לוח הארדואינו לשאיבת אספקת המנוע. תרשים הפינים של ה- IC ניתן למצוא על האינטרנט מכיוון שהוא פחות או יותר IC מיתוג סטנדרטי. הסיכות והחיבורים שלהן הן

• EN1, EN2: אפשר (תמיד גבוה או '1') מכיוון שהוא מפענח סטנדרטי ובדרך כלל כולל קלט נוסף הנקרא Enable. הפלט נוצר רק כאשר לקלט Enable יש ערך 1; אחרת, כל הפלט הוא 0.
• פין 4, 5, 12, 13: הם מחוברים לקרקע.
• פין 2, 7, 10, 15: הם סיכות הכניסה מבקר המיקרו.
• פין 3, 6, 11, 14: הם סיכות הפלט המחוברות ל -4 הפינים של מנוע הצעד.

3. חיבורים ל- LCD:

ה- LCD כולל 16 פינים כאשר 8 מיועדים להעברת נתונים ולרוב הפעמים ניתן להשתמש רק ב- 4 מתוך 8 הפינים. החיבורים הם:

• Vss: קרקע
• Vdd: + 5V
• Vo: לפוטנציומטר (להתאמת ניגודיות)
• RS: לפין דיגיטלי 12 של arduino
• R/W: קרקע.
• ה: להצמיד 11 על ארדואינו.
• סיכות נתונים 4, 5, 6, 7: לסיכות 5, 4, 3, 2 בארדואינו בהתאמה.
• LED +: ל- + 5V עם נגד 220 אוהם.
• LED-: לקרקע.

4. חיבורים למקלדת 4 X 4:

החיבורים כאן די פשוטים. בסך הכל יוצאים 8 סיכות מלוח המקשים וכולם נכנסים ישירות לסיכות הדיגיטליות של ארדואינו. 4 הם עבור עמודים הם 4 מיועדים לשורות., 52, 38, 40, 42, 44.

5. ממשק חיישן IR ל- arduino:

שלב זה הוא גם פשוט מכיוון שיוצאים מחיישן הקרבה רק 3 סיכות, +5V, פלט, קרקע. סיכת הפלט ניתנת לאנלוגית בסיכת Ao על הארדואינו.

וזהו כולם, סיימנו הרבה והשלב הבא הוא פשוט להעלות את הקוד שלי שצירפתי אותו לכאן!

עיין בתרשים המעגלים שעשיתי בחיווט של כל הרכיבים בתמונה למעלה.

שלב 4: חיבור מכני של מנוע צעד למצערת

לאחר ביצוע החלק האלקטרוניקה, החלק הבא הוא חיבור פיר המדרגה לידית המצערת.

המערכת היא כזו שכאשר סל"ד המנוע יורד, מנוע הצעד צועד ימינה, דוחף את הידית קדימה ומעלה את סל"ד. באופן דומה, כאשר סל"ד גבוה מדי, הוא צעד אחורה כדי למשוך את הידית לאחור כדי להפחית את סל"ד.

הסרטון מראה את זה.

שלב 5: הקוד

אנשים Arduino IDE כתובים.

כמו כן, אנא הורד את הספריות הדרושות לשם כך.

תודה.