Roboto rankos valdymas naudojant TLV493D, vairasvirtę ir „Arduino“: 3 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Alternatyvus valdiklis jūsų robotui su TLV493D jutikliu, magnetinis jutiklis su 3 laisvės laipsniais (x, y, z), su kuriais galėsite valdyti naujus projektus naudodami I2C ryšį savo mikrovaldikliuose ir elektroninėje plokštėje, kurioje yra „Bast Pro Mini M0“„Arduino IDE“mikrovaldiklis SAMD21.

Tikslas yra turėti alternatyvią vairasvirtę jūsų projektams valdyti, šiuo atveju - roboto ranką su 3 laipsnių laisve. Aš naudojau „MeArm Robot Arm“, tai yra atvirojo kodo projektas, ir jūs galite tai padaryti lengvai, ir jį rasite čia. Su šiomis žiniomis galite sukurti savo valdiklį ar kitą programą, kuria mielai dalinuosi su jumis.

Visi elektroniniai komponentai turi nuorodas, kurias galima įsigyti parduotuvėje, failus į 3D spausdintuvą ir „Arduino IDE“kodą.

TLV493D gali būti vairasvirtė 3D magnetinis jutiklis TLV493D-A1B6 siūlo tikslų trimatį jutimą ir itin mažas energijos sąnaudas mažoje 6 kontaktų pakuotėje. Magnetinio lauko aptikimo x, y ir z kryptimi jutiklis patikimai matuoja trimatius, tiesinius ir sukimosi judesius.

Naudojamos vairasvirtės, valdymo elementai (buitiniai gaminiai, daugiafunkciniai rankenėlės) arba elektriniai skaitikliai (apsauga nuo klastojimo) ir bet kuri kita programa, kuriai reikia tikslių kampinių matavimų ar mažos energijos sąnaudos. Be to, integruotas temperatūros jutiklis gali būti naudojamas patikimumo tikrinimui. Pagrindinės savybės yra 3D magnetinis jutiklis ir labai mažas energijos suvartojimas operacijų metu.

Jutiklis turi skaitmeninę išvestį per 2 laidų standartinę I2C sąsają iki 1 MBit/s ir 12 bitų duomenų skiriamąją gebą kiekvienai matavimo krypčiai (Bx, By ir Bz linijinis lauko matavimas iki +-130 mT). „TLV493D-A1B6 3DMagnetic“yra atskira pakabos pakaba.

Galite lengvai prijungti jį prie bet kurio pasirinkto mikrovaldiklio, kuris yra suderinamas su „Arduino IDE“ir turi 3,3 V logikos lygį. Šiame projekte mes naudojame „Electronic Cats Breakout“ir kūrimo lentą, kurią paaiškinsiu vėliau.

electroniccats.com/store/tlv493d-croquette…

TLV493D jutiklio naudojimo pranašumas yra tas, kad informacijai gauti naudojami tik du kabeliai su I2C, todėl tai labai geras pasirinkimas, kai kortelėje yra labai mažai kaiščių, taip pat dėl I2C privalumų galime prijungti daugiau jutikliai. Šio projekto saugyklą rasite čia. Šiam projektui naudosime vairasvirtę, kurią galėsite atsispausdinti 3D spausdintuvu arba išspausdinti artimiausioje 3D spausdinimo parduotuvėje.

. STL failai pridedami projekto pabaigoje. Jo surinkimas yra labai paprastas, jį galite pamatyti vaizdo įraše

Šiuo atveju aš sukuriu robotą „Mearm v1“, kurį galite rasti šio projekto autoriaus puslapyje čia

Tai lengvai pagaminamas ir valdomas robotas, nes jis turi 5 voltų servovariklius. Galite sukurti arba naudoti bet kurį pasirinktą robotą, šiame projekte pagrindinis dėmesys bus skiriamas valdymui naudojant TLV493D jutiklį.

Priedai:

• x1 Bast Pro Mini M0 Pirkti
• x1 Švč
• x1 Kit MeArm v1
• x20 „Dupont“kabeliai
• x1 Žalvaris
• x2 Mygtukas
• x1 Magnetas 5 mm skersmens x 1 mm storio

1 žingsnis: Jutiklio prijungimas prie „Bast Pro Mini M0“

Roboto rankai valdyti naudojama „Electronic Cats“kūrimo lenta, „Bast Pro Mini M0“su SAMD21E ARM Cortex-M0 mikrovaldikliu.

Šis lustas veikia 48 MHz dažniu, su 256 KB programavimo atmintimi, 32 KB SRAM ir veikia nuo 1,6 iki 3,6 V įtampos. Dėl savo specifikacijų mes galime jį naudoti mažam vartojimui ir geram našumui, taip pat programuoti naudojant „CircuitPython“ar kitą kalbą, leidžiančią mikrovaldiklius.

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

Jei norite sužinoti daugiau apie šią kortelę, paliksiu jums jos saugyklos nuorodą.

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

Servo variklių judėjimui valdyti naudojamas magnetinis jutiklis TLV493D, kuris siunčia signalą, kad servovariklis būtų nustatomas atitinkamais laipsniais.

Turėdami vieną jutiklį, galime perkelti du servovariklius, šiame pavyzdyje griebtuvui valdyti naudosime tik vieną jutiklį ir mygtuką.

Kitas pasiūlymas, kurį galite padaryti, yra pridėti dar vieną TLV493D jutiklį ir perkelti trečiąjį servo variklį ir griebtuvą. Jei taip, palikite savo patirtį komentaruose ir kviečiu pasidalinti projektu.

Nuotraukoje parodyta ginkluota grandinė protoboate.

• Pirmasis variklis skirtas griebtuvui ir jungiamas prie 2 kaiščio
• Antrasis variklis skirtas roboto pagrindui ir jungiamas prie 3 kaiščio
• Trečiasis variklis skirtas roboto petiui ir jungiamas prie 4 kaiščio
• Ketvirtasis variklis skirtas roboto alkūnei ir jungiamas prie 5 kaiščio
• Pirmasis mygtukas yra sustabdyti bet kokį roboto judesį ir prijungiamas prie 8 kaiščio, esant žemyn, kurio varža yra 2,2 omai.
• Antrasis mygtukas skirtas griebtuvo atidarymo ir uždarymo judesiams ir yra prijungtas prie 9 kaiščio nuleidžiamoje žemėje, kurio varža yra 2,2 omai.

Grandinės vaizde TLV493D jutiklis nerodomas, nes jis nebuvo pridėtas prie fritavimo, bet buvo pridėta 4 kontaktų jungtis, imituojanti jos VCC, GND, SCL, SDA jungtis. Paveikslėlyje jie išdėstyti ta pačia tvarka.

• Pirmasis kaištis jungiamas prie 3,3 voltų plokštėje
• Antrasis kaištis jungiasi prie GND
• Trečiasis SCL kaištis jungiamas prie plokštės A5 kaiščio
• Ketvirtasis SDA kaištis jungiamas prie plokštės A4 kaiščio

Dėl SAMD21 lusto pranašumo mes galime naudoti bet kurį jo skaitmeninį kaištį kaip PWM išvestį, kuri mums padės išsiųsti teisingą impulsų plotį, kad būtų galima perkelti variklį.

Kita svarbi informacija, kurią reikia apsvarstyti, yra išorinis servomotorių maitinimo šaltinis, grandinėje galite pamatyti kištukinę jungtį, jungiančią prie 5 voltų 2 amperų šaltinio, kad plokštė nebūtų perkrauta ir nepažeista.

Taip pat nepamirškite prisijungti prie bendro kortelės signalo GND ir išorinio šaltinio, antraip turėsite problemų valdydami servo variklius, nes jie neturės tos pačios nuorodos.

2 veiksmas: „Arduino IDE“kodavimas į „Bast Pro Mini M0“

Pirmas dalykas bus įdiegti „Bast Pro Mini M0“kortelę „Arduino IDE“, veiksmus galima rasti „Electronic Cats“saugykloje ir jie yra svarbūs jos veikimui.

github.com/ElectronicCats/Arduino_Boards_I…

Kai paruošite „Arduino IDE“, turite įdiegti oficialią TLV493D jutiklio biblioteką, eikite į https://github.com/Infineon/TLV493D-A1B6-3DMagnet… ir eikite į leidimus.

Pirmoje kodo dalyje nurodomos naudojamos bibliotekos, šiuo atveju Servo.h servomotoriams ir TLV493D.h jutikliui.

Naudojant „Servo.h“biblioteką svarbu deklaruoti servovariklių skaičių, nors šiuo metu robotas turi tik 4.

Smeigtukai yra nurodyti mygtukams, kurie sustabdys bet kokį roboto judėjimą ir griebtuvo atidarymą bei uždarymą. Skelbiami kai kurie visuotiniai kintamieji, kurie padės sužinoti griebtuvo būseną ir judėjimą.

Antroje kodo dalyje serijiniame monitoriuje parodysime variklių laipsnio vertę. Kitas svarbus dalykas yra nustatyti servovariklių laipsnių ribą, tam naudojama žemėlapio () funkcija, kuri TLV493D jutiklio judesių vertę paverčia nuo 0 iki 180 laipsnių variklio.

Paskutinėje kodo dalyje yra sudarytos sąlygos aktyvuoti servovariklių judėjimą mygtuku ir žinoti, kokioje būsenoje griebtuvas yra tolesniam judesiui, kai paspaudžiamas antrasis mygtukas. Kaip matote ankstesniuose paveikslėliuose, kodą nėra sunku įgyvendinti ir suprasti, projekto pabaigoje galite rasti kodą.

Ar mokotės naudotis „Circuit Python“?

Jei norite sužinoti, kaip naudotis šiuo IDE, galite rasti „Bast Pro Mini M0“kortelę šioje nuorodoje, kad atsisiųstumėte įkrovos įkėlimo programą ir pradėtumėte ją programuoti naudodami „Python“.

3 žingsnis: 3D kūriniai

Jei jus domina projekto kūrimas, galite atsisiųsti kūrinius.stl ir atsispausdinti. Rasite pagrindo ir sukamosios lazdos failus.