Arduino Cradle Rocker: 19 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Уучлаарай, би видео засварлах зүйлээ санал болгож буй хүчтэй хөгжмийг эсэргүүцэж чадсангүй.

Би саяхан анхны хүүхдээ төрүүлээд авга ахынхаа (модон хийц сайтай) зээндээ зориулж хийсэн модон өлгийтэй болсон. Миний ач хүү үүнийг аль эрт ургуулсан байсан тул би үүнийг авч, ээжийн блог хөтлөгчид эхнэрийг минь унагасан бүх өлгий/бассейнд бүх мөнгөө зарцуулахаас зайлсхийсэндээ баяртай байсан. Энэхүү өлгий нь өлгийн биеийг дэмждэг боолт бүхий хоёр босоо чиглэлтэй нэлээд энгийн загвар юм. Үүнийг түгжихийн тулд зөөврийн хавчаар байдаг.

Хэдэн долоо хоногийн дотор бид хүүгээ тайвширтал өлгийгөө бага зэрэг хөдөлгөж, хөнгөн хийсвэр байдлыг намжааж болохыг олж мэдэв. Үүнийг олж мэдсэн тэр шөнө би шөнийн цагаар гараа нөмрөөд гараа сунган унтуулж, орноосоо босохгүйгээр тайвшруулах арга олсондоо баяртай байсан бөгөөд 10 минутын турш хэдэн цагийг өнгөрөөсөн. Өглөө би гараа сунгахгүйгээр өлгийг нь хөдөлгөж чадахын тулд утас, бяцхан карбинер залгав.

Үүний маргаашнаас эхлэн би энэ хүүхдийг роботоор дөнгөж зөөж өгөх аргыг тарааж эхлэв. Arduino руу орно уу …

Хангамж

За, энэ бол миний анхны Arduino төсөл байсан тул би бага зэрэг туршилт, туршилт, алдаа хийсэн бөгөөд миний дизайныг сайжруулах боломж байгаа гэдэгт итгэлтэй байна, гэхдээ миний хэсгүүдийн жагсаалт энд байна: бүх зүйлийг хянах Arduino Uno ($ 13) утас холбох хэрэгсэл (10 доллар)

Stepper мотор ($ 14) Энэ бол хамгийн хөгжилтэй хэсэг, учир нь энэ бүх ажлыг хийдэг. Би бага зэрэг бага момент жолоочоор эхэлсэн боловч дараа нь үүнийг авсан бөгөөд энэ нь маш сайн ажиллаж байна. Илүү хүчирхэг хөдөлгүүртэй болохын тулд шат дараатай жолооч нар (10-30 доллар) Энэ нь Arduino болон моторын хооронд байрладаг. Энэ нь моторыг бусадтай харьцуулахад илүү чимээгүйхэн жолооддог бололтой, тиймээс бид унтаж байх үед мотор миний (миний хүүгийн) толгойноос хэдхэн футын зайд байх тул би түүнтэй хамт явсан. Би анх нэг TMC2209 драйверийг ~ 10 доллараар худалдаж авсан боловч эхэндээ бага зэрэг бэрхшээлтэй байсан тул хэзээ нэгэн цагт самбарыг шараагүй байсан эсэхийг шалгахыг хүсч байсан тул 4 багц худалдаж авлаа. Би үнэхээр 3 самбарыг алсан нь намайг дараагийн зүйл рүү авчирлаа … Конденсаторууд! (10 доллар) Танд үнэхээр 1 47 uF 50V багтаамжтай конденсатор хэрэгтэй, тиймээс энэ 240 хайрцаг нь хэт ачаалалтай байсан. 36V цахилгаан хангамж (17 доллар) Би анх 12В хүчирхэг тэжээл худалдаж авсан бөгөөд дараа нь энэ нь миний бүх зовлонгийн эх үүсвэр болохыг олж мэдсэн юм. мөн миний stepper мотор зохицуулж чадах хамгийн их хүчдэлтэй ойролцоо нэгийг авсан. Хэрэв та өөр мотор эсвэл stepper драйвер ашиглаж байгаа бол энэ нь хүчдэлийг (V) зохицуулж чадах ба тэжээлийн гүйдлийн хүчдэл (A) хамгийн багадаа хөдөлгүүрийн татсан оргил ампертай тэнцүү эсэхийг шалгаарай. $ 8) Энэ бол цахилгаан хангамжийн залгуур юм. Талхны тавцан дээрээ наалдуулахын тулд та тэдгээрийг утсаар гагнах хэрэгтэй болно. Том багц үсрэгч (9 доллар), ингэснээр би хяналтаа өрөөнд хүссэн газартаа байрлуулж болно.

Асаах/унтраах гэх мэт товчлуурууд ($ 8)

Микрофоны өсгөгч ($ 11) Өө, энэ нь бас дуу идэвхжсэн гэдгийг мэдэхгүй байсан уу?

Зарим жижиг дамрын дугуй ($ 8) Би эдгээрийг ашиглаж дууссан, гэхдээ өөр сонголт байж магадгүй юм. Дараа нь моторыг холбохын тулд танд гагнуурын төмөр болон юу хэрэгтэй байгаа нь гарцаагүй хэрэгтэй болно. Би хувьдаа боолттой 4 ширхэг модноос барзгар хайрцаг хийж, дараа нь өлгий хөлнийхөө өргөний хэмжээтэй өөр мод руу шургуулсан. Одоохондоо нагац ахынхаа өлгийг өлгийдөхийг хүсч байгаа эсэхээ мэдэхгүй байгаа тул би үүнийг чангалсан байна.

Алхам 1: Stepper Driver Pinout -той танилцана уу

Миний ашиглаж байсан загварчлалын програмд яг ийм драйверын самбар байгаагүй тул та энэ зургийг лавлах хэрэгтэй болно. Би энэ зурагтай ижил чиглэлд бүх зүйлийг зохион байгуулсан.

Алхам 2: Arduino 5V/GND -ийг талхны самбар руу холбоно уу

Arduino 5V-ийн утсыг талхныхаа нэг талд байрлах "+" төмөр замд холбоно уу.

(үл тоомсорлох

Алхам 3: +/- Rails-ийг VIO/GND руу холбоно уу

Stepper жолоочийн самбарын зүүн доод талд байрлах "-" төмөр замаас GND руу утас холбоно уу. "+" Төмөр замаас VIO руу утсыг холбоно уу.

Алхам 4: DIR/STEP -ийг Arduino дээрх Digital Pins -тэй холбоно уу

DIR ба STEP тээглүүрийг stepper жолоочийн самбараас Arduino дээрх хоёр дижитал зүү рүү холбоно уу. Би 2 ба 3 -р тээглүүдийг тус тусад нь ашигласан боловч та дараа нь кодондоо зүү зүүсэн тохиолдолд хамаагүй.

Алхам 5: Урагшаа явж, конденсатораа нэмье …

Би конденсаторгүй байсан тул 2 шаттай жолоочийн самбарыг шатаасан тул үргэлжлүүлэн жолоодох самбар дээрх VM/GND зүү дээр 47uF 50V конденсаторыг нэмж оруулъя. Конденсатор дээрх "-" зүү нь талхны самбар дээрх GND зүү дотор байгаа эсэхийг шалгаарай (конденсаторын харгалзах талд "-" байх болно)

Алхам 6: Урагшаа явж, тэр GND -ийг холбоно уу

Конденсаторыг шинээр нэмсэн GND дээр үргэлжлүүлээд нөгөө GND-тэй ижил "-" төмөр замд холбоно уу.

Алхам 7: Моторыг драйвертай холбоно уу

Аль зүү хаашаа явах нь таны худалдаж авсан мотороос хамаарна, гэхдээ миний жагсаасан амазоны жагсаалт дээрх утаснуудын диаграмм байна.

Миний моторын хувьд -

Green & Black -ийг M2B & M2A -тай холбоно уу

Улаан ба Цэнхэрийг M1A & M1B -тэй холбоно уу Тэмдэглэл: Хэрэв таны моторт ямар ч шалтгаанаар диаграм байхгүй бол мултиметр байгаа бол ямар утаснууд хэлхээ үүсгэж байгааг амархан тодорхойлох боломжтой. Мультиметрээ бага өсгөгчтэй болгож, мотороо салга. Мультиметрийн аль нэг моторын утас руу хүрч, дараа нь бусад утас бүрийг нөгөө утсаар нь туршиж үзээрэй. Хэрэв та эсэргүүцлийн заалтыг авбал эдгээр хоёр утас нь 1 хэлхээ, нөгөө хоёр нь нөгөө хэлхээ үүсгэдэг.

Алхам 8: EN, MS1, MS2-ийг "-" руу холбоно уу

Энэ нь зайлшгүй шаардлагатай гэдэгт бүрэн итгэлтэй биш байна, гэхдээ энэ нь моторыг TMC2209 драйвер дээр жижиг микро алхамаар тохируулдаг гэдэгт би итгэдэг. Та тэдгээрийг хамгийн ойрын төмөр замтай холбож болно, учир нь бид үүнийг нөгөө тал руу нь холбох болно.

Алхам 9: Эмэгтэй цахилгаан холбогчийг хоёр утастай гагнах

Би дэлхийн хамгийн шилдэг гагнуурчин биш, тиймээс та үүнийг өөр газраас хайх хэрэгтэй болно, гэхдээ би ийм байдлаар хийсэн. Би утаснуудын үзүүрийг нугалж, холбогчийн залгуур дээр хавтгай тавиад утас руу гагнав. Надад утас халаах зориулалттай ямар ч зүйл байгаагүй тул би зүгээр л цахилгаан соронзон хальсаар боож өгсөн.

Алхам 10: Шинээр гагнасан эмэгтэй холбогчийг холбоно уу

Бодит тэжээлийн эх үүсвэрээ бүү залгаарай. Улаан утсыг "+", харыг "-" болгон залгаарай.

Алхам 11: Тэдгээрийг VM/GND руу холбоно уу

Тэдгээр "+" ба "-" төмөр замыг VM болон түүний хажууд байрлах GND руу холбоно уу. Конденсатортой хүмүүс.

Алхам 12: Өөрийнхөө гараар хийсэн бүтээлийг бишир

За, та одоо мотор, жолоочийг бүрэн тохируулсан байна! Эндээс эхлэн бид зүгээр л хяналт тавих болно. Дашрамд хэлэхэд, цаашид:

• Хэрэв та ямар нэгэн шалтгаанаар драйвераа салгасан бол 36В хүчдэлээ залгасан байхад бүү оролдоорой. Би 3 дахь жолоочийн самбарыг ингэж алсан.
• Arduino тэжээлийг залгахаасаа өмнө 36V хүчийг залгаарай. Би хувьдаа Arduino шарсан мах хийгээгүй боловч энэ талаар олон анхааруулгыг олж харсан.

Алхам 13: Нэмэлт - VREF -ээ шалгана уу

TMC2209 нь мотор руу гүйдлийг хянадаг потенциометртэй. Хэрэв та миний жолоочтой байсан бол эндээс уншиж болно. Хэрэв та тохиргоог тохируулахыг хүсч байвал:

• Бүх хүчийг салгаад моторын утсыг драйвераас салга.
• Драйвер дээрх EN (идэвхжүүлэх) зүү рүү утсыг салга. Энэ бол зүүн дээд буланд байгаа зүү юм.
• Моторын цахилгаан тэжээлээ залгаарай (36V)
• 20В дээр суурилуулсан мултиметр ашиглан нэг утсыг GND-ийн эх үүсвэрт хүргэнэ (би "-" төмөр замдаа утсаар холбосон), нөгөө утсыг VREF зүү рүү хүрнэ үү. Цахилгаан утас руу өөр зүйл бүү хүргээрэй, хэрэв та ингэвэл жолоочоо богиносгож болно.
• Жижиг халив ашиглан потенциометрийн боолтыг зөөлөн тохируулна уу. Миний самбарын хувьд цагийн зүүний эсрэг = илүү их хүч. Миний VREF ~ 0.6V -ийг биечлэн уншдаг.

Алхам 14: Товчнууд

Дараа нь товчлууруудаа ингэж холбоно уу. Тэдэнд хүч хэрэггүй.

• Ардуиногийн GND-ийн аль нэгэнд товчлууртай талхныхаа "-" төмөр замыг холбоно уу. Хэрэв та хүсвэл үүнийг нөгөө талхны "-" төмөр замаас гинжлэх боломжтой.
• Товчлуур бүрийн нэг зүүг "-" төмөр замд холбоно уу
• Товчлуур бүрийн өөр зүүг Arduino дээрх дижитал зүү рүү холбоно уу.

Би 4 товчлуур ашигласан: Мотор асаах/унтраах

Мотор үргэлжлүүлнэ

Микрофон асаалттай байна

Микрофон унтарсан байна

Бид код руу орохдоо эдгээрийн талаар илүү ихийг олж мэдэх болно, гэхдээ би микрофоны товчлуурыг ашигласан, учир нь би микрофоны асаалттай эсвэл унтраалттай эсэхийг мэдэгдэх LED -тэй байгаагүй тул өөр өөр унтраах/унтраах товчлууртай байсан нь үүнийг маш найдвартай болгосон.

Алхам 15: Микрофоны самбарыг нэмнэ үү

Энэ бол энгийн зүйл бөгөөд Адафрут энд сайн зааварчилгаа (мөн гагнуурын үндсэн мэдлэгтэй!) Байдаг.

• GND-т "-" холбоно уу
• Микрофон самбар дээрх GND-ийг "-" гэж холбоно уу (та GND-ийг GND-т шууд холбож, өмнөх алхамыг алгасаж болно)
• VCC -ийг Arduino дээрх 3.3V хүчдэлд холбоно уу. Энэхүү цахилгаан хангамж нь 5V -ээс бага "чимээ шуугиантай" байдаг тул микрофоныг илүү сайн уншдаг
• OUT -ийг Arduino дээрх ANALOG IN зүү рүү холбоно уу. Би A0 ашигласан.

Алхам 16: Энэ нь эцсийн үр дүн байх ёстой

Одоо бүх зүйл бэлэн байх ёстой. Энд эцсийн диаграмын зураг, миний утсан холболтын бодит байдал дээр зураг байна. Зарим кодыг харцгаая!

Алхам 17: Код

За, кодыг харцгаая! Энэ бол миний хамгийн цэвэр ажил биш, гэхдээ энэ ажлыг гүйцэтгэдэг. Би энд бүх зүйлийг тайлбарлахын тулд сэтгэгдлүүдийг нэмж оруулсан, гэхдээ би тэвчих болно. Би энэ бүхэнд Arduino IDE -ийг ашигласан (Windows болон Mac дээр үнэгүй байдаг) Энэ бол эргэх хөдөлгүүрийн хурд, зайг тохируулах явдал юм.

Хэд хэдэн чулуу (дүүжин) хийхээр тохируул.

Тогтоосон зайг 1 дүүжинд эргүүлнэ. Тодорхой тооны удаа эргүүлээрэй.

Мотор асах эсэхийг шалгахын тулд товчлуур дарах эсвэл микрофон сонсох, хурд, зай, микрофоны мэдрэмжийн утгыг тохируулах шаардлагатай болно. Мотор хурдан явах тусам чанга дуугарч, эргүүлэх хүч бага байх болно. Минийх одоогоор бараг чимээгүй байгаа тул нэг их чимээ гаргалгүй ажиллуулах боломжтой.

#include // "стандарт" stepper моторын сан

//#DEBUG 1 -ийг тодорхойлох // микрофоны түвшинг тохируулахыг хүсвэл үүнийг тайлбарлахгүй байх // Товчлуурын тохиргоо - эдгээр нь const int motorEnablePin = 10 товчлууруудтай холбосон дижитал тээглүүрүүдтэй тохирч байна. const int ContinuePin = 11; const int micDisablePin = 12; const int micEnablePin = 13; // Микрофоны тохиргоо - A0 нь микрофоны аналог юм. Жишээ цонх нь millis const int micPin = A0; const int sampleWindow = 1000; гарын үсэггүй int дээж; bool micEnabled = худал; давхар микро Мэдрэмж = 0.53; // та үүнийг өөрчлөх хэрэгтэй байж магадгүй юм // Миний хувьд.5 орчим нь жижиг cooing дээр гал авалгүй хангалттай сайн байсан // гэхдээ жижиг уйлах үед гал авах болно int stepsPerRevolution = 3200; // үүнийг моторынхоо нэг эргэлтэнд хийх алхамуудын тоонд тааруулан өөрчил // Миний мотор бол 200 алхам/эргэлт // Гэхдээ би драйверийг 1/16 микро алхам болгон тохируулсан // тиймээс 200*16 = 3200 … үнэн бол энэ талаар огт ойлголтгүй байна. бол үүнийг хийх зөв арга // Stepper myStepper (stepsPerRevolution, 2, 3); // 2 & 3 бол DIR & STEP pins int stepCount = 0; int motorSpeed = 95; // та үүнийг өлгий, хүүхдийнхээ жингийн дагуу тохируулах хэрэгтэй int numSteps = 90; // Мотор хөдлөх зай. // Та үүнийг мотордоо бэхэлсэн дугуйны радиусаас хамааран тохируулах хэрэгтэй болно. Энэ болон хурд нь туршилт, алдаа байх магадлалтай. // Тэмдэглэл - stepper мотор дээр илүү өндөр хурд = үр дүнтэй эргэлт багатай // Хэрэв танд хангалттай эргүүлэх хүч байхгүй бол таны мотор алхамыг алгасах болно (хөдлөхгүй) int oldmotorButtonValue = HIGH; bool идэвхжүүлсэн = худал; // мотор идэвхжсэн үү? int loopStartValue = 0; int maxRocks = 100; // int rockCount = 0 -ийг унтраахаасаа өмнө үүнийг хичнээн удаа хийхийг хүсч байна; void setup () {#ifdef DEBUG Serial.begin (9600); // дибаг хийх бүртгэлд #endif pinMode (motorEnablePin, INPUT_PULLUP); // Энэ бол товчлуурууд нь тэжээлийн pinModeгүйгээр ажиллах тохиргоо юм (ContinuePin, INPUT_PULLUP); pinMode (micEnablePin, INPUT_PULLUP); pinMode (micDisablePin, INPUT_PULLUP); myStepper.setSpeed (motorSpeed); // моторын хурдыг өмнө нь заасан хэмжээнд тохируулна} void loop () {int motorButtonValue = digitalRead (motorEnablePin); // digitalRead нь зүгээр л товчлуурын утгыг уншдаг int continValue = digitalRead (ContinPin); // Энэ нь хөдөлгүүрийн товчлуурыг дарж байгааг илрүүлж, (motorButtonValue == HIGH && oldmotorButtonValue == LOW) {enabled =! } micCheck (); // Хэрэв хөдөлгүүр унтарсан, микрофон асаалттай байгаа бол (! Идэвхжүүлсэн && micEnabled) {if (getMicReading ()> = micSensitivity) идэвхжүүлсэн = үнэн бол хүүхдийн уйлахыг сонсоорой. } бол (идэвхжүүлсэн) {stepsPerRevolution = stepsPerRevolution * -1; // урвуу чиглэл // Миний тохиргоог хийснээр // эхний дүүжин дээр ухрах нь илүү үр дүнтэй байдаг. Та үүнийг давталтын дараа тавьж болно // хэрэв таны хувьд тийм биш бол // моторыг эргүүлээд дээр дурдсан зайг (int i = loopStartValue; i <numSteps; i ++) {// унтраасан эсэхийг шалгаарай int tempmotorButtonValue = digitalRead (motorEnablePin); if (tempmotorButtonValue! = motorButtonValue) {rockCount = 0; // Дараагийн хоёр мөр нь моторын байрлалыг "хадгалдаг" тул дараагийн удаа асаахад // энэ нь таныг унтраагаагүй юм шиг үргэлжлүүлэн явах болно. Энэ нь хаяхаас сэргийлнэ // таны хөдөлгөөний зай loopStartValue = i; // байрлалыг хадгалах stepsPerRevolution = stepsPerRevolution * -1; // oldmotorButtonValue = tempmotorButtonValue чиглэлийг хадгалах; завсарлага; } checkContinue (ContinueValue); // үргэлжлүүлэх товчлуур дарагдсан эсэхийг шалгах micCheck (); myStepper.step (stepsPerRevolution / 50); // давталт бүрт хэдэн алхам хийх ёстой, // та үүнийг тохируулах хэрэгтэй байж магадгүй // хэрэв гогцоо дууссан бол бид давталтын бүрэн зайг үргэлжлүүлэх эсэхийг шалгаарай // хэрэв та мотороо өөрөө унтрааж, "хадгалсан" бол энэ нь ажиллах болно. байрлал if (i == numSteps - 1) {loopStartValue = 0; }}} саатал (100); // дараагийн рок хийхээсээ өмнө 100 миллис түр зогсооно уу. Та үүнийг тохируулах хэрэгтэй болно. if (идэвхжүүлсэн) checkComplete (); oldmotorButtonValue = motorButtonValue; // энэ нь давхар товшилтоос сэргийлэхэд ашиглагддаг} // Энэ код нь Adafruit -ээс шууд авсан болно. double getMicReading () {unsigned long startMillis = millis (); гарын үсэг зураагүй int peakToPeak = 0; // оргилоос оргил хүртэлх түвшинд гарын үсэг зураагүй int signalMax = 0; гарын үсэггүй int signalMin = 1024; while (millis () - startMillis <sampleWindow) {micCheck (); хэрэв (digitalRead (motorEnablePin) == LOW) идэвхжсэн бол = үнэн; дээж = analogRead (micPin); if (sample signalMax) {signalMax = дээж; // зөвхөн дээд түвшинг хадгалах} өөр if (жишээ = maxRocks) {идэвхжүүлсэн = худал; rockCount = 0; // дунд байрлал руу буцах

for (int i = loopStartValue; i <numSteps/2; i ++) {

myStepper.step (stepsPerRevolution * -1 / 50); // хувьсгалын 1/100 алхам:

}

} }

Алхам 18: Суулгах ба дугуй тохируулах

Энэ бол миний хувьд WIP хэвээр байгаа, учир нь би хэлэхдээ өлгийдөө шураг шургуулах эсэхээ сайн мэдэхгүй байна.

• Миний дугуй шулуун шугам татахын тулд өлгий дээрээс буух гарны үүргийг гүйцэтгэхийн тулд хавчаар тавь
• Мотор оруулахын тулд түүхий хайрцгийг боож, тавагны тавган дээр шургуулж, би түүнийг өлгийд нь хавчуулав.
• Жижиг гишгүүрийн дамрын хүрдэнд багтах нүхтэй, захиалгаар хийсэн модон дамрын дугуй хийсэн. Би төвийн нүхийг маш чангалж, зүгээр л дамрын дугуйны дугуйнд цоолсон. Би дугуйны дунд дугуйны цооног өрөмдсөн бөгөөд ингэснээр төмөр дамрын дугуйны шураг руу ороод stepper мотор дээр чангална.
• Өлгийн "гар" -аас дугуй хүртэлх утас гүйдэг. Би утсыг өрөмдсөн нүхээр нь гүйлгэж, зүгээр л наагаад бэхэлсэн.

3 -р алхамыг шийдэх хамгийн сайн шийдэл бол эхний ээлжинд том диаметртэй дамрын дугуй худалдаж авах явдал юм. Минийх нь ховил дотор 3 -аас бага диаметртэй бөгөөд миний өлгийд үнэхээр сайн ажилладаг.

Миний анхны хувилбарт дугуйны оронд гар ашигладаг байсан. Хүчийг тууштай чиглэлд ашиглаагүй тул энэ нь тийм ч сайн ажиллаагүй бөгөөд хэрэв гарааны байрлал буруу байсан бол түүнийг хаяхад үнэхээр мэдрэмтгий байсан. Дугуй ашиглах нь эдгээр асуудлыг шийддэг. Би бас жижиг дамрын системийг ашиглан зугаацаж байсан боловч миний дугуй надад хангалттай эргүүлэх хүч өгсөн тул үүнийг хийх шаардлагагүй болсон.

Алхам 19: Эцсийн тохиргоо

Микрофоноо хүүхдийнхээ дэргэд, гэхдээ утсыг нь огт цохихгүй газар байрлуул. Эцсийн зогсоол руу гүйх хангалттай утас байвал товчлуурыг хүссэн газартаа тавь. Та мөн товчлууруудыг arduino дээрх wifi тохиргоогоор сольж болно, гэхдээ би тийм гүнзгийрээгүй байна. Амжилт хүсье!