የሮቦቲክ ክንድ በአርዱዲኖ እና በፒሲ ቁጥጥር የሚደረግበት 10 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

የሮቦት መሣሪያዎች በኢንዱስትሪ ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ውለዋል። ለስብሰባ ሥራዎች ይሁን ፣

ብየዳ ወይም ሌላው ቀርቶ በአይኤስኤስ (ዓለም አቀፍ የጠፈር ጣቢያ) ላይ ለመትከል ያገለግላል ፣ እነሱ በሥራ ላይ ሰዎችን ይረዳሉ ወይም የሰውን ሙሉ በሙሉ ይተካሉ። እኔ የሠራሁት ክንድ ለተንቀሳቃሽ ዕቃዎች ጥቅም ላይ ይውላል ተብሎ የሚታሰበው የሮቦት ክንድ ትንሽ ውክልና ነው። ሰርዶስን ለመቆጣጠር ቀድሞውኑ አብሮ የተሰራ ቤተ-መጽሐፍት ባለው በአሩዲኖ ፕሮ ሚኒ ቁጥጥር ስር ነው። ሰርቪስ በፕሮግራሙ የማይከብደው በ PWM (Pulse Width Modulation) ቁጥጥር ስር ነው ፣ ግን ይህ ቤተ -መጽሐፍት ቀላል ያደርገዋል። እንደ ሰርቪተር ሞተሮችን ለመቆጣጠር 4 ተንሸራታቾችን ከሚጠቀም ከፒሲ ላይ ካለው ፕሮግራም እንደ ተጠቃሚው እነዚያን አገልጋዮች በፖታቲሞሜትሮች ሊቆጣጠር ይችላል።

ለዚህ ፕሮጀክት እኔ ብጁ ፒሲቢዬን ንድፍ አውጥቼ መሥራት ፣ የ 3D ሞዴሎችን መፍጠር እና ሁሉንም የሚቆጣጠር ኮድ መጻፍ ነበረብኝ። በላዩ ላይ ያንን ምልክት ለመለየት እና ሰርቮስን ወደዚያ ወዳዘጋጀው አቀማመጥ ለማዛወር ወደ አርዱዲኖ የሚልክ ምልክቶችን የሚልክ ተጨማሪ ፕሮግራም በኮድ አደረግሁ።

ደረጃ 1 ከፕሮጀክቱ በስተጀርባ ያለው ንድፈ ሃሳብ

አብሮ ለመስራት ነፃ ቤተ -መጽሐፍትን በሚያቀርብበት በዚህ መንገድ አርዱዲኖ ታላቅ ነው። ለዚህ ፕሮጀክት እኔ ሰርቪስን መቆጣጠር በጣም ቀላል የሚያደርግ ቤተ -መጽሐፍት Servo.h ን እጠቀም ነበር።

የ Servo ሞተር በ PWM -Pulse Width Modulation ቁጥጥር ይደረግበታል - ይህ ማለት ሰርቪስን ለመቆጣጠር አጭር የቮልቴጅ መጠኖችን ማድረግ ያስፈልግዎታል ማለት ነው። Servo የዚህን ምልክት ርዝመት መግለፅ እና ወደተሰጠው ቦታ ማሽከርከር ይችላል። እና እዚህ ቀደም ሲል የተጠቀሰውን ቤተ -መጽሐፍት የተጠቀምኩበት ነው። እኔ የምልክቱን ርዝመት በራሴ ማስላት አልነበረብኝም ነገር ግን እኔ በዲግሪዎች ውስጥ ልኬትን የምለካበትን የቤተመፃህፍት ተግባሮችን እጠቀም ነበር እና ምልክት ያደርጋል።

Servos ን ለመቆጣጠር እኔ እንደ የቮልቴጅ መከፋፈያዎች የሚሠሩ ፖታቲሞሜትሮችን እጠቀም ነበር። የአርዱዲኖ ሰሌዳዎች ለፕሮጀክቱ የተጠቀምኳቸው በርካታ የአናሎግ/ዲጂታል መቀየሪያዎች አሏቸው። በመሠረቱ አርዱዲኖ በፖታቲሞሜትር ላይ በመካከለኛ ፒን ላይ ያለውን ቮልቴጅ ይከታተላል እና በላዩ ላይ ወደ አንድ ጎን ቮልቴጅ ቢዞር 0 ቮልት (እሴት = 0) እና በሌላኛው በኩል 5 ቮልት (እሴት = 1023) ነው። ይህ እሴት ከክልል 0 - 1023 እስከ 0 - 180 ይመዘናል እና ከዚያ ቀደም ሲል ለተጠቀሰው ተግባር ይተላለፋል።

ሌላ ርዕስ በአጭሩ የምሸፍነው ከአርዲኖ ጋር ተከታታይ ግንኙነት ነው። በፒሲ ላይ የተፃፈው ፕሮግራም በተጠቃሚ የተመረጠውን እሴት ይልካል ፣ አርዱዲኖ ዲኮዲንግ እና ሰርቪስን ወደተሰጠው ቦታ መውሰድ ይችላል

ደረጃ 2 PCB ን ዲዛይን ማድረግ

እኔ 2 ፒሲቢዎችን ንድፍ አወጣሁ - አንዱ ለዋና ቁጥጥር አርዱዲኖ እና ፒኖች ለ servos እና በሁለተኛው ደግሞ ፖታቲዮሜትሮች ናቸው። ለ 2 PCBs ምክንያት የሮቦቱን ክንድ ከአስተማማኝ ርቀት ለመቆጣጠር ፈልጌ ነው። ሁለቱም ወረዳዎች በተሰጡት ርዝመት በኬብል ተገናኝተዋል - በእኔ ሁኔታ 80 ሴ.ሜ.

ለኃይል ምንጭ እኔ የተጠቀምኩት ሰርቪስ አርዱዲኖ ሊያቀርበው ከሚችለው በላይ ብዙ ኃይል ስለሚወስድ ውጫዊ አስማሚን መርጫለሁ። እርስዎ እንደሚመለከቱት እስካሁን ያልጠቀስኳቸው አንዳንድ capacitors አሉ። ለማጣራት የሚያገለግሉ capacitors ናቸው። አሁን እንደሚያውቁት ፣ ሰርቮ ሞተር በአጭር ግፊቶች ቁጥጥር ይደረግበታል። እነዚያ ግፊቶች ያንን የአቅርቦት voltage ልቴጅ ጠብታዎች እና ከዚህ በፊት 0-5 ቮልት የነበራቸው ፖታቲሞሜትሮች አሁን አነስ ያለ ክልል እንዲኖራቸው ማድረግ ይችላሉ። ያ ማለት በመካከለኛ ፒን ላይ ያለው voltage ልቴጅ ይለወጣል እና አርዱዲኖ ይህንን እሴት ያገኛል እና የ servo ሞተር ያለውን አቀማመጥ ይለውጣል። ይህ ለዘላለም ሊቀጥል ይችላል እና ከአቅም አቅርቦት ጋር ትይዩ በሆነ አንዳንድ capacitors ሊወገድ የሚችል የማይፈለግ ማወዛወዝ ያስከትላል።

ደረጃ 3 PCB ን መሥራት

PCB ን ለመሥራት ይህንን እንዲያነቡ እመክርዎታለሁ።

በሚያንጸባርቅ የወረቀት ዘዴ ላይ ብረትን ተጠቀምኩ እና በጣም ጥሩ ነበር።

ከዚያ በፒሲቢ ላይ ክፍሎችን ሸጥኩ። ለወደፊቱ የምፈልግ ከሆነ አርዱዲኖ ሶኬት እንደተጠቀምኩ ማየት ይችላሉ።

ደረጃ 4 ክንድ መንደፍ

ይህንን ፕሮጀክት ለመሥራት ይህ በጣም ከባድው ክፍል በጭራሽ አልነበረም።

ሙሉ ቅንብር የተሠራው 4 የማይንቀሳቀሱ ክፍሎች ካሉባቸው 8 ክፍሎች - ለፖታቲሞሜትሮች ሳጥን እና አርዱዲኖ የሚገኝበት መሠረት - እና ሌሎች አራቱ እራሱ እራሱ ናቸው። ንድፍ በጣም አስተዋይ እና በሆነ መንገድ ቀላል ካልሆነ በስተቀር ወደ ብዙ ዝርዝር ውስጥ አልገባም። በክፍሎች ዝርዝር ውስጥ የምጨምረውን የእኔን ብጁ PCB እና servos ን ለማሟላት የተነደፈ ነው።

ደረጃ 5 - ክፍሎችን ማተም

ክፍሎች በፕሩሳ አታሚ ላይ ታትመዋል። አንዳንድ ፊቶች በጥቂቱ እንዲቆፈሩ እና ጉድጓዶች ቆፍረው እንዲቆዩ ያስፈልጋል። እንዲሁም የድጋፍ ዓምዶች መወገድ ነበረባቸው።

ደረጃ 6 - ሁሉንም በአንድ ላይ ማዋሃድ

በዚህ ደረጃ እንደ አርእስት ሁሉንም አሰባስቤዋለሁ።

መጀመሪያ ላይ በፖታቲሞሜትሮች ላይ ሽቦዎችን እና ከዚያ በፒ.ቢ.ቢ. ፖታቲሞሜትሮች ከጉድጓዶች ጋር በጥሩ ሁኔታ ይጣጣማሉ እና ፒሲቢውን በሳጥኑ ግርጌ ላይ በሚታተሙት ዓምዶች ላይ አጣበቅኩ። በቦርዱ ውስጥ እና በሳጥኑ ውስጥ ቀዳዳዎችን መቆፈር ይችላሉ ነገር ግን ማጣበቅ ከበቂ በላይ መሆኑን ተረዳሁ። ከዚያ ሁለቱንም የሳጥኑን ክፍሎች ዘግቼ ወደ ንድፍኳቸው ቀዳዳዎች በሚገጣጠሙ 4 ብሎኖች በቦታው አስቀመጥኳቸው።

እንደ ቀጣዩ ደረጃ ሁለቱንም ሰሌዳዎች ለማገናኘት ጠፍጣፋ ሪባን ገመድ ሠራሁ።

በዋናው ሳጥን ውስጥ ሽቦዎችን ከቪሲሲ ፒን አያያዥ ለመለወጥ እና ከዚያ ወደ Vcc ቦርድ እና ከ GND ቦርድ ወደ አገናኛው GND ሸጥኩ። ከዚያ አገናኙን በቦታው አጣበቅኩ እና በአዕማድ ላይ ተሳፈርኩ። አያያctor በትክክል ወደ ጉድጓዱ ውስጥ ስለሚገባ ሙቅ ሙጫ አያስፈልግም።

ከዚያ ፣ ዊንጮችን በመጠቀም የታችኛውን ሰርቪስ ከሳጥኑ ግርጌ ጋር አያይ attachedዋለሁ።

ከዚያ በኋላ የሳጥኑን የላይኛው ክፍል ከታችኛው ክፍል ላይ አደረግሁት እና ከፖቲዮሜትር ሳጥኑ ጋር በ 4 ዊንችዎች አስጠብቀዋለሁ።

ቀጣዩ ክፍል ትንሽ ተንኮለኛ ነበር ግን የቀረውን ክንድ ከተለያዩ ፍሬዎች እና ፓዳዎች ጋር አንድ ላይ ማቀናበር ችዬ ነበር እና እንደጠበኩት አልጠበበም ምክንያቱም በክፍሎች መካከል አንዳንድ መቻቻልን ስለቀረፅኩ ፣ ስለዚህ ከእነሱ ጋር መስራት ይቀላል።

እና እንደ የመጨረሻ ደረጃ እኔ በሳጥኖቹ ታችኛው ክፍል ላይ አንድ ቴፕ አደርጋለሁ ምክንያቱም ያለበለዚያ እነሱ ይንሸራተታሉ።

ደረጃ 7 - አርዱዲኖ ፕሮግራሚንግ

መርሃግብሩ ከፕሮጀክቱ በስተጀርባ በንድፈ ሀሳብ እንዴት እንደሚሠራ ቀደም ብዬ ጠቅሻለሁ ፣ ግን የበለጠ እሰብራለሁ።

ስለዚህ መጀመሪያ ላይ አንዳንድ ተለዋዋጮችን መግለፅ አለብን። በአብዛኛው 4 ጊዜ ይገለበጣል ምክንያቱም እኛ 4 servos አለን እና በእኔ አስተያየት ፕሮግራሙን ትንሽ አጠር ለማድረግ ብቻ የበለጠ የተወሳሰበ አመክንዮ ማድረግ አላስፈላጊ ነው።

ቀጥሎም የ servos ፒኖች የሚገለጹበት ባዶ ቅንብር አለ።

ከዚያ ባዶ ባዶ ዑደት አለ - ያለገደብ የሚሽከረከር የፕሮግራሙ አካል። በዚህ ክፍል መርሃ ግብር እሴቱን ከ potentiometer ሚዛን ወስዶ በውጤት ላይ ያስገባል። ግን ከ potentiometer ያለው ዋጋ በጣም ትንሽ ስለሚዘል አንድ የመጨረሻ ችግር አለ ፣ ስለሆነም የመጨረሻዎቹን 5 እሴቶች የሚያመላክት ማጣሪያ ማከል ነበረብኝ እና ከዚያ ውጤቱን ያወጣል። ይህ የማይፈለጉ ማወዛወዝን ይከላከላል።

የፕሮግራሙ የመጨረሻ ክፍል ከተከታታይ ወደብ መረጃን ያነባል እና በተላከው ውሂብ ላይ በመመርኮዝ ምን ማድረግ እንዳለበት ይወስናል።

ኮዱን ሙሉ በሙሉ ለመረዳት ፣ ኦፊሴላዊ አርዱዲኖ ድር ጣቢያዎችን እንዲጎበኙ እመክርዎታለሁ።

ደረጃ 8 - በ Python ውስጥ ፕሮግራም ማድረግ

ይህ የዚህ ፕሮጀክት ክፍል አስፈላጊ አይደለም ነገር ግን እኔ ለዚህ ፕሮጀክት የበለጠ ዋጋ የሚሰጥ ይመስለኛል።

ፓይዘን ለመጠቀም ነፃ የሆኑ ብዙ ቤተ -ፍርግሞችን ያቀርባል ፣ ግን በዚህ ፕሮጀክት ውስጥ እኔ ጠንቃቃ እና ተከታታይ ብቻ እጠቀማለሁ። Tkinter ለ GUI (ግራፊክ የተጠቃሚ በይነገጽ) እና ስሙ እንደሚለው ተከታታይ ለመገናኛ ጥቅም ላይ ይውላል።

ይህ ኮድ ዝቅተኛ እሴት 0 እና ከፍተኛ 180 ባላቸው 4 ተንሸራታቾች GUI ን ይፈጥራል። እሱ በዲግሪዎች ውስጥ መሆኑን እና እያንዳንዱ ተንሸራታች አንድ አገልጋይን ለመቆጣጠር መርሃ ግብር የተቀየሰ ሊሆን ይችላል። ይህ ፕሮግራም በጣም ቀላል ነው - ዋጋውን ወስዶ ወደ አርዱዲኖ ይልካል። ግን የሚልክበት መንገድ አስደሳች ነው። የመጀመሪያውን ሰርቪዮን ዋጋ ወደ 123 ዲግሪዎች ለመለወጥ ከመረጡ ወደ አርዱዲኖ እሴት 1123 ይልካል። የተላከው እያንዳንዱ ቁጥር የመጀመሪያ ቁጥር የትኛውን ሰርቪ ቁጥጥር ሊደረግበት እንደሆነ ይነግረዋል። አርዱዲኖ ይህንን መፍታት እና ትክክለኛውን servo ማንቀሳቀስ የሚችል ኮድ አለው።

ደረጃ 9 - ክፍሎች ዝርዝር

• አርዱዲኖ ፕሮ ሚኒ 1 ቁራጭ
• Servo FS5106B 1 ቁራጭ
• Servo Futaba S3003 2 ቁርጥራጮች
• ራስጌ 2x5 1 ቁራጭ
• ራስጌ 1x3 6 ቁርጥራጮች
• Capacitor 220uF 3 ቁርጥራጮች
• ማይክሮ ሰርቮ FS90 1 ቁራጭ
• አያያዥ AWP-10 2 ቁርጥራጮች
• አያያዥ FC681492 1 ቁራጭ
• P-B100G1 1 ቁራጭ ይቀይሩ
• ሶኬት 2x14 1 ቁራጭ
• TTL-232R-5v-መለወጫ 1 ቁራጭ
• Potentiometer B200K 4 ቁርጥራጮች
• እና ብዙ ተጨማሪ ብሎኖች ፣ መከለያዎች እና ለውዝ

ደረጃ 10 የመጨረሻ ሐሳቦች

ይህንን በማንበብዎ አመሰግናለሁ እና ቢያንስ እንዳነሳሳዎት ተስፋ አደርጋለሁ። ዕቃዎችን ከበይነመረቡ እና ከመጀመሪያው የመማሪያ ልጥፎች ሳንገልጥ በራሴ የሠራሁት የመጀመሪያው ትልቁ ፕሮጀክት ነው። ክንድ ሊሻሻል እንደሚችል አውቃለሁ ግን ለአሁን ረክቻለሁ። ሁሉም ክፍሎች እና የምንጭ ኮዶች ነፃ ናቸው ፣ እሱን ለመጠቀም እና በፈለጉት መንገድ ለመቀየር እንኳን ደህና መጡ። ማናቸውም ጥያቄዎች ካሉዎት በአስተያየቱ ክፍል ውስጥ ለመጠየቅ ነፃነት ይሰማዎ። ቪዲዮዎችን ማየትም ይችላሉ ፣ እነሱ በጥሩ ጥራት ላይ አይደሉም ፣ ግን የፕሮጀክቱን ተግባራዊነት ያሳያሉ።