Robottivarren ohjaus TLV493D, ohjaussauva ja Arduino: 3 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Vaihtoehtoinen ohjain robotillesi, jossa on TLV493D -anturi, ja magneettianturi, jossa on 3 vapausastetta (x, y, z). SAMD21 -mikrokontrolleri Arduino IDE: ssä.

Tavoitteena on saada vaihtoehtoinen ohjaussauva projektien ohjaamiseen, tässä tapauksessa robotin käsivarsi, jossa on 3 asteen vapaus. Käytin MeArm Robot Armia, tämä on avoimen lähdekoodin projekti ja voit tehdä sen helpoksi ja löydät sen täältä. Voit tehdä oman ohjausvarsi tai muun sovelluksen tällä tietämyksellä, jonka jaan mielelläni kanssasi.

Kaikilla elektronisilla komponenteilla on linkit kaupasta, tiedostot 3D -tulostimelle ja Arduino IDE -koodi.

TLV493D voi olla ohjaussauva 3D-magneettianturi TLV493D-A1B6 tarjoaa tarkan kolmiulotteisen tunnistuksen erittäin pienellä virrankulutuksella pienessä 6-nastaisessa paketissa. Anturin magneettikentän tunnistus x-, y- ja z-suunnassa mittaa luotettavasti kolmiulotteisia, lineaarisia ja kiertoliikkeitä.

Sovelluksia ovat ohjaussauvat, ohjauselementit (kodinkoneet, monitoiminupit) tai sähkömittarit (väärentämisen esto) ja kaikki muut sovellukset, jotka edellyttävät tarkkoja kulmamittauksia tai pientä virrankulutusta. Lisäksi integroitua lämpötila -anturia voidaan käyttää uskottavuuden tarkistamiseen. Keskeisiä ominaisuuksia ovat 3D -magneettitunnistus ja erittäin pieni virrankulutus käytön aikana.

Anturissa on digitaalinen lähtö 2-johtimisella I2C-standardiliitännällä, jonka nopeus on enintään 1 Mbit/s, ja 12-bittinen tiedon resoluutio kullekin mittaussuunnalle (Bx, By ja Bz lineaarinen kenttämittaus jopa +-130 mT). TLV493D-A1B6 3DMagnetic on erillinen perämoottori.

Voit liittää sen helposti mihin tahansa valitsemasi mikrokontrolleriin, joka on Arduino IDE -yhteensopiva ja jossa on 3,3 V: n logiikkataso. Tässä projektissa käytämme Electronic Cats breakoutia ja kehitystaulua, jonka selitän myöhemmin.

electroniccats.com/store/tlv493d-croquette…

TLV493D -anturin käytön etuna on, että tiedon vastaanottamiseen käytetään vain kahta I2C -kaapelia, joten se on erittäin hyvä vaihtoehto, kun kortilla on hyvin vähän nastoja, myös I2C: n etujen ansiosta voimme yhdistää enemmän anturit. Löydät projektin arkiston täältä. Tässä projektissa käytämme ohjaussauvaa, jonka voit tulostaa 3D -tulostimella tai tulostaa lähimmässä 3D -tulostusliikkeessä.

. STL -tiedostot on liitetty projektin loppuun. Sen kokoonpano on hyvin yksinkertainen, näet sen videolta

Rakenna oma robotti Tässä tapauksessa rakennan robotin Mearm v1, jonka löydät tämän projektin tekijän sivulta täältä

Tämä robotti on helppo valmistaa ja ohjata, koska siinä on 5 voltin servomoottorit. Voit rakentaa tai käyttää mitä tahansa valitsemaasi robottia, tämä projekti keskittyy ohjaukseen TLV493D -anturilla.

Tarvikkeet:

• x1 Länsi -Suomen Lääni, F …
• x1 Länsi -Suomen Lääni, F …
• x1 Riihimäki
• x20 Dupont -kaapelit
• x1 Riihimäki
• x2 Painike
• x1 Magneetti 5 mm halkaisija x 1 mm paksuus

Vaihe 1: Anturin liittäminen Bast Pro Mini M0: n kanssa

Robottivarren ohjaamiseen käytetään Electronic Cats -kehityskorttia, Bast Pro Mini M0: ta, jossa on SAMD21E ARM Cortex-M0 -mikro-ohjain.

Tämä siru toimii 48 MHz: n taajuudella, 256 kt: n ohjelmointimuistilla, 32 kt: n SRAM ja toimii jännitteellä 1,6 - 3,6 V. Teknisten tietojensa ansiosta voimme käyttää sitä alhaiseen kulutukseen hyvällä suorituskyvyllä ja ohjelmoida sen myös CircuitPythonilla tai jollakin muulla kielellä, joka mahdollistaa mikro -ohjaimet.

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

Jos haluat tietää enemmän tästä kortista, jätän sinulle linkin sen arkistoon.

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

Servomoottoreiden liikkeen hallitsemiseksi käytetään magneettianturia TLV493D, joka lähettää signaalin servomoottorin asemoimiseksi vastaaviin asteisiin.

Yhdellä anturilla voimme siirtää kahta servomoottoria, tässä esimerkissä käytämme vain yhtä anturia ja painonappia ohjaimen ohjaamiseen.

Toinen ehdotus, jonka voit tehdä, on lisätä toinen TLV493D -anturi ja siirtää kolmas servomoottori ja tarttuja. Jos teet niin, jätä kokemuksesi kommentteihin ja kutsun sinut jakamaan projektin.

Kuvassa esitetään protoboardin aseellinen piiri.

• Ensimmäinen servomoottori on tarttujalle ja se liitetään nastaan 2
• Toinen servomoottori on tarkoitettu robottijalustalle ja liitetään nastaan 3
• Kolmas servomoottori on robotin olkapäälle ja se liitetään nastaan 4
• Neljäs servomoottori on tarkoitettu robotin kyynärpäälle ja liitetään nastaan 5
• Ensimmäinen painike pysäyttää kaikki robotin liikkeet ja muodostaa yhteyden nastaan 8 alasvetämällä 2,2 ohmin vastuksella.
• Toinen painike on tarkoitettu tarttujan avaamiseen ja sulkemiseen, ja se on liitetty tappiin 9 alasvetämällä 2,2 ohmin vastuksella.

Piirikuvassa TLV493D-anturi ei näy, koska sitä ei ole lisätty kuorrutukseen, mutta siihen on lisätty 4-nastainen liitin VCC-, GND-, SCL- ja SDA-liittimien simuloimiseksi. Kuvassa ne on sijoitettu samaan järjestykseen.

• Ensimmäinen tappi liitetään levyn 3,3 volttiin
• Toinen nasta yhdistää GND: hen
• Kolmas SCL -nasta yhdistyy taululle A5
• Neljäs SDA -nasta liitetään levyn A4 -nastaan

SAMD21 -sirun edun ansiosta voimme käyttää mitä tahansa sen digitaalista nastaa PWM -lähtöinä, mikä auttaa meitä lähettämään oikean pulssileveyden servomoottorin siirtämiseksi.

Toinen tärkeä tieto, joka on otettava huomioon, on servomoottoreiden ulkoinen virtalähde, piirissä näet pistokeliittimen, joka kytkeytyy 5 volttiin 2 ampeerin lähteessä, jotta vältytään levyn ylikuormittamiselta ja vahingoittumiselta.

Älä myöskään unohda liittyä kortin yhteiseen signaaliin GND ja ulkoiseen lähteeseen, muuten sinulla olisi ongelmia servomoottoreiden ohjaamisessa, koska niillä ei olisi samaa viitettä.

Vaihe 2: Arduino IDE: n koodaaminen Bast Pro Mini M0: ksi

Ensimmäinen asia on asentaa Bast Pro Mini M0 -kortti Arduino IDE: hen, vaiheet löytyvät Electronic Cats -varastosta ja ne ovat tärkeitä sen toiminnalle.

github.com/ElectronicCats/Arduino_Boards_I…

Kun olet valmis Arduino IDE: hen, sinun on asennettava TLV493D-anturin virallinen kirjasto, siirry osoitteeseen https://github.com/Infineon/TLV493D-A1B6-3DMagnet… ja siirry kohtaan Julkaisut.

Koodin ensimmäisessä osassa käytetyt kirjastot ilmoitetaan, tässä tapauksessa Servo.h servomoottoreille ja TLV493D.h anturille.

Servo.h -kirjastoa käytettäessä on tärkeää ilmoittaa servomoottoreiden määrä, vaikka robotilla on tällä hetkellä 4 vain 3.

Nastat on ilmoitettu painikkeille, jotka pysäyttävät robotin liikkeen ja tarttujan avaamisen ja sulkemisen. Ilmoitetaan joitakin globaaleja muuttujia, jotka auttavat tuntemaan tarttimen tilan ja onko liikettä.

Koodin toisessa osassa näytämme sarjamonitorissa moottorien asteen arvon. Toinen tärkeä asia on määrittää servomoottoreidesi asteraja, sillä tätä varten käytetään kartta () -toimintoa, joka muuntaa TLV493D -anturin liikkeiden arvon 0-180 asteen välillä servomoottorista.

Koodin viimeiselle osalle luodaan edellytykset aktivoida servomoottoreiden liike painikkeella ja tietää, missä tilassa tarttuja on seuraavan liikkeen aikana, kun toinen painike painetaan. Kuten edellisistä kuvista näkyy, koodia ei ole vaikea toteuttaa ja ymmärtää, projektin lopussa löydät koodin.

Opitko käyttämään Circuit Pythonia?

Jos haluat oppia käyttämään tätä IDE: tä, löydät Bast Pro Mini M0 -kortin seuraavasta linkistä ladataksesi käynnistyslataimen ja aloittaaksesi sen ohjelmoinnin Pythonilla.

Vaihe 3: 3D -kappaletta

Jos olet kiinnostunut projektin tekemisestä, voit ladata kappaleet.stl -muodossa ja tulostaa ne. Löydät pohjan ja pyörivän tikun tiedostot.