סירו סרוו - אקדח מים USB: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:18

אקדח מים סרוו הנשלט על ידי USB. מצוין לירי לעבר עוברים ושבים תמימים, או לשמירה על אנשים עם שאלות מעצבנות. פרויקט זה הוא משאבת מים קטנה המותקנת על גבי סרוו לירי מכוון. כל העניין מונע על ידי מיקרו -בקר, ונשלט מהמקלדת באמצעות USB. כדי לראות עוד פרויקטים שלנו והדרכות וידאו בחינם עיין באתר שלנו

שלב 1: אסוף את החומרים

פרויקט זה מבוסס מיקרו -בקר. מלבד המיקרו -בקר ATmega168 הכלול ב- USB NerdKit. לפרויקט זה השתמשנו בפריטים הבאים: 1 תחביב סרוו, Hitec HS-501 משאבת מים בוכנה במתח נמוך 1 קטן M-ERF בערוץ n, 2N7000

שלב 2: הרכיב את המעגל

החלק הראשון של המעגל שלנו פשוט מתחבר לסרוו. זה פשוט כאן: חוט אחד מהמיקרו -בקר לסרוו. ישנם כמה תוויות צבע שונות בהתאם ליצרן, לכן בדוק לפני שתנסה זאת. צילום סכמטי של מעגל ה- ServoSquirter בלוח הלחם של NerdKits החלק השני של המעגל מאפשר למיקרו -בקר להפעיל ולכבות את מנוע המשאבה. שבב ATmega168 עצמו מאפשר רק 40mA לכל או לא מכל סיכה, אך המשאבה שלנו דורשת קרוב יותר ל 1000mA! אז בכדי לשלוט בעומס הגדול יותר הזה, בחרנו להשתמש בטרנזיסטור גדול יותר, 2N7000. ראשית אנו מסבירים את היסודות של שימוש ב- MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) כמתגים: הבאת מתח השער מעל המקור, אנו יכולים לאפשר לזרם לזרום מניקוז למקור. מתוך גליון הנתונים 2N7000, חילצנו את איור 1, המציג את הקשר בין זרם ניקוז למתח מקור ניקוז עבור הגדרות מתח שונות של מקור שער. יש כמה דברים חשובים שאתה יכול ללמוד מהגרף הזה: 1. עבור VGS מתחת לכ -3.0 וולט, אסור לזרום זרם. זהו מצב כבוי, המכונה גם "ניתוק". 2. עבור VDS קטן, העקומה נראית לינארית בערך דרך המקור - מה שאומר שהיא "נראית" חשמלית כנגד. ההתנגדות המקבילה היא השיפוע ההפוך של העקומה. אזור זה של פעולת MOSFET נקרא "טריודה". 3. עבור VDS גדול יותר, מגיעים לרמה מקסימלית של זרם. זה נקרא "רוויה". 4. ככל שאנו מגדילים את VGS, יותר זרם מותר לזרום הן בשלושה והן במצבי הרוויה. ועכשיו למדת למעשה על כל שלושת מצבי הפעולה של MOSFET: ניתוק, טריודה ורוויה.כיוון שליטת השער שלנו היא דיגיטלית (+5 או 0), אנו מודאגים רק מהעקומה המודגשת בצהוב, עבור VGS = 5V. בדרך כלל, שימוש ב- MOSFET כמתג כולל בדרך כלל את אופן הפעולה של הטריודה, מכיוון שה- MOSFET מפיג כוח PD = ID*VDS, ומתג טוב אמור לפזר מעט כוח במתג עצמו. אבל במקרה זה, אנו עוסקים במנוע, ומנועים נוטים לדרוש הרבה זרם (עם מעט ירידת מתח) כאשר הם מתחילים לראשונה. אז בשנייה או שתיים הראשונות, ה- MOSFET יפעל עם VDS גבוה, ויוגבל בזרם המרבי שלו - כ- 800mA מהקו המקווקו האדום שציירנו בגיליון הנתונים. גילינו שזה לא מספיק כדי להתחיל את המשאבה, אז השתמשנו בטריק קטן ושמנו שני MOSFET במקביל. בדרך זו הם חולקים את הזרם ויכולים לשקוע ביחד בערך 1600mA. כמו כן בשל דרישות ההספק הגבוהות של המשאבה, השתמשנו בשנאי קיר בעל תפוקת זרם גבוהה יותר. אם יש לך שנאי קיר עם פלט גדול מ- 5V - אולי 9V או 12V - אז אתה יכול

שלב 3: הגדר את ה- PWM ב- MCU

PWM רושמים וחישובים בסרטון אנו מדברים על שתי רמות המשמשות את מודול הטיימר/מונה: הערך העליון והערך השווה. שני אלה חשובים ביצירת אות ה- PWM שאתה רוצה. אך כדי להפעיל את פלט ה- PWM של ה- ATmega168 שלך מלכתחילה, עלינו להגדיר כמה רגיסטרים. ראשית, אנו בוחרים במצב PWM מהיר עם OCR1A כערך העליון, מה שמאפשר לנו להגדיר באופן שרירותי את התדירות להפעיל דופק חדש. לאחר מכן, הגדרנו את השעון לפעול עם חלוקה מוקדמת של 8, מה שאומר שהמונה יגדל על ידי 1 כל 8/(14745600 הרץ) = 542 ננו -שניות. מכיוון שיש לנו רגיסטים של 16 סיביות לטיימר זה, פירוש הדבר שנוכל להגדיר את תקופת האות הכוללת שלנו עד 65536*542ns = 36 אלפיות השנייה. אם היינו משתמשים במספר חלוקה גדול יותר, נוכל להפוך את הדופק שלנו רחוק יותר זה מזה (מה שלא עוזר במצב זה), והיינו מאבדים את הרזולוציה. אם היינו משתמשים במספר חלוקה קטן יותר (כגון 1), לא היינו יכולים לבצע את הפולסים שלנו לפחות 16 מילי שניות זה מזה, כפי שהסרוו שלנו מצפה. לבסוף, הגדרנו את מצב השוואת פלט עבור PWM "לא הפוך". פלט, המתואר בסרטון שלנו. הגדרנו גם את פין PB2 כסיכת פלט-לא מוצג כאן, אך הוא נמצא בקוד. לחץ כדי להגדיל את הצילומים הללו מעמודים 132-134 בגיליון הנתונים של ATmega168, כאשר בחירות ערך הרישום שלנו מודגשות:

שלב 4: תכנות את המיקרו -בקר

עכשיו הגיע הזמן לתכנת את ה- MCU בפועל. קוד המקור המלא ניתן באתר שלנו https://www.nerdkits.com/videos/servosquirter הקוד הראשון מגדיר את ה- PWM להנעת הסרוו. הקוד פשוט יושב בלולאת זמן מה ומחכה לקלט משתמשים. התווים 1 ו- 0 מפעילים או מכבים את סיכת ה- MCU המחוברת לטרנזיסטור המשאבה. זה יפעיל ויכבה את המשאבה ויתן לנו את היכולת לירות כרצונו. הקוד מגיב גם למפתחות '[' ו- ']' מקשים אלה יגדילו או יקטינו את ערך ההשוואה על סיכת ה- PWM, מה שיגרום לסרוו מנוע לשינוי מיקום. זה נותן לך את היכולת לכוון לפני הירי.

שלב 5: תקשורת יציאה טורית

השלב האחרון הוא התקנת המחשב כך שתוכל לשלוח את הפקודות אל המיקרו -בקר. ב- NerdKit אנו משתמשים בכבל הטורי כדי לשלוח פקודות ומידע למחשב. אפשר לכתוב תוכניות פשוטות ברוב שפות התכנות שיכולות לתקשר דרך הנמל הסידורי ל- NerdKit. עם זאת הרבה יותר פשוט להשתמש בתוכנית מסוף לביצוע התקשורת הטורית עבורנו. בדרך זו תוכל פשוט להקליד במקלדת ולראות את התגובה של NerdKit. Windows אם אתה משתמש ב- Windows XP או גירסה מוקדמת יותר, HyperTerminal כלול, ואמור להיות בתפריט התחל שלך תחת "התחל -> תוכניות -> אביזרים -> תקשורת ". כאשר אתה פותח לראשונה את HyperTerminal, הוא מבקש ממך להגדיר חיבור. בטל אותם, עד שאתה נמצא במרכז הראשי של HyperTerminal. יהיה עליך להגדיר HyperTerminal, לבחור את יציאת ה- COM הנכונה ולהגדיר את הגדרות היציאה כראוי לעבודה עם NerdKit. עקוב אחר צילומי המסך למטה כדי לקבל את ההתקנה הנכונה של HyperTerm. אם אתה משתמש ב- Windows Vista, HyperTerminal אינו כלול עוד. במקרה זה, עבור להורדת PuTTY (מתקין Windows). השתמש בהגדרות החיבור שלהלן כדי להגדיר את Putty, באמצעות יציאת ה- COM המתאימה. Mac OS X לאחר הכניסה ליישום הטרמינל, הקלד "screen /dev/tty. PL* 115200" כדי להתחיל לתקשר באמצעות היציאה הטורית. Linux ב- Linux, אנו משתמשים " minicom "כדי לדבר עם הנמל הסידורי. כדי להתחיל, הפעל "minicom -s" במסוף כדי להיכנס לתפריט ההגדרות של minicom. עבור אל "הגדרת יציאה טורית". הגדר את הפרמטרים כדלקמן: תצורת Minicom ב- Linux לאחר מכן לחץ על Escape והשתמש ב"שמור את ההתקנה כ- dfl "כדי לשמור את ההגדרות כברירת המחדל. כעת אתה אמור להיות מסוגל ללחוץ על "יציאה" ולהשתמש ב- minicom לשיחה עם NerdKit.