Агуулгын хүснэгт:

Arduino -д зориулсан DIY лазер жолооны модуль: 14 алхам (зурагтай)
Arduino -д зориулсан DIY лазер жолооны модуль: 14 алхам (зурагтай)

Видео: Arduino -д зориулсан DIY лазер жолооны модуль: 14 алхам (зурагтай)

Видео: Arduino -д зориулсан DIY лазер жолооны модуль: 14 алхам (зурагтай)
Видео: Развертывание среды разработки (Eclipse + GCC) для ARM-микроконтроллеров 2024, Долдугаар сарын
Anonim
Image
Image

Энэхүү гарын авлагад би eBay-ийн 3D хэвлэсэн эд анги, хямд эд ангиудыг ашиглан хос тэнхлэгтэй, нэг толин тусгал бүхий лазер туяа жолоодлогын модулийг бүтээхийг үзүүлэх болно.

Энэхүү төсөл нь Full XY Control -тэй Arduino Laser Show, Real Galvos -тэй Arduino Laser Show -тай төстэй боловч хямд үнэтэй ороомог бүхий 3D хэвлэмэл загварыг анх удаа ашиглаж байгаа гэж би бодож байна. Дизайныг сайжруулах, сайжруулахын тулд би бүх дизайны файлуудыг GPLv3 -ийн доор байрлуулж байна.

Одоогийн байдлаар би зөвхөн модулийг угсарч, маш энгийн туршилтын кодыг бичээд байгаа боловч нэг өдөр би Arduino -ийн өмнөх зааварчилгаа, супер хурдан аналог хүчдэлийн вектор график кодыг оруулснаар үүнийг дараагийн түвшинд авч чадна гэж найдаж байна.

Алхам 1: 3D бус хэвлэсэн хэсгүүдийг цуглуулах

Лазер угсрах нь дараахь хэсгүүдээс бүрдэнэ.

  • 4 бичил ороомог
  • Нэг 1/2 инчийн толь
  • М3 хэмжээтэй дөрвөн эрэг

Миний ашигладаг соленоидыг eBay дээр тус бүрийг нь 1.45 доллараар худалдаж авсан. Дугуй толь нь HobbyLobby -ийн гар урлалын замаас олдсон бөгөөд 25 ширхэг хайрцаг надад 3 доллараас бага үнэтэй байв. Та мөн eBay дээрээс толь олж болно.

Танд бас eBay -аас хямд лазер заагч хэрэгтэй болно. Нил ягаан өнгийн лазер, харанхуйд гэрэлтдэг винил хуудас нь энэ төслийн маш сайн хослол юм!

Туслах гарны багц нь шаардлагагүй боловч лазер заагчийг барьж, байрлуулахад маш их хэрэгтэй болно. Том бэхэлгээний хавчаарыг ашиглан цахилгаан товчийг дарж болно.

Танд Arduino (би Arduino нано ашигласан) ба ороомог жолоодох арга хэрэгтэй болно. VajkF-ийн тайлбар дээр дурдсанчлан та L298 эсвэл L9110 дээр суурилсан H-гүүрийг урьдчилан ашиглаж болно. Эдгээрийг eBay дээр цөөн хэдэн доллараар худалдаж авах боломжтой бөгөөд мотор жолоодох, робот техникийн төслүүдэд ашиглах боломжтой.

Н-гүүргүй байсан тул би өөрийн драйверыг салангид хэсгүүдээс бүтээсэн.

  • Дөрвөн NPN хоёр туйлт транзистор (би MPS3704 ашигласан)
  • Дөрвөн резистор (би 1.2 к ом эсэргүүцэл ашигласан)
  • Дөрвөн диод (би 1N4004 ашигласан)
  • 9В батерей ба батерейны холбогч

Цахим эд ангиуд нь миний лабораторийнх байсан тул надад яг тодорхой зардал байхгүй байна, гэхдээ хэрэв та эд ангиудыг аль хэдийн аваагүй эсвэл цэвэрлэж чадахгүй бол урьдчилан бүтээсэн H гүүрийг ашиглах нь илүү хэмнэлттэй байх болов уу. Гэсэн хэдий ч би өөрийн гараар бүтээх схемийг өгөх болно.

Алхам 2: Толин тусгал жолооны модулийг 3D хэвлэх

Толин тусгал жолооны модулийг 3D хэвлэх
Толин тусгал жолооны модулийг 3D хэвлэх
Толин тусгал жолооны модулийг 3D хэвлэх
Толин тусгал жолооны модулийг 3D хэвлэх

Лазер жолооны модуль нь 3D хэвлэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ: дөрвөн цахилгаан ороомог суурилуулах суурь, толинд зориулсан бэхэлсэн тавцан.

Дизайныг өөрчлөх шаардлагатай бол би танд STL гэсэн хоёр файл, мөн FreeCAD файлуудыг хавсаргасан болно. Бүх контент GPLv3 дор байдаг тул та сайжруулалтаа хийж, хуваалцах боломжтой!

Алхам 3: Лазер модулийг угсрах

Лазер модулийг угсрах
Лазер модулийг угсрах
Лазер модулийг угсрах
Лазер модулийг угсрах
Лазер модулийг угсрах
Лазер модулийг угсрах
  • Халуун цавуу ашиглан дөрвөн ороомогийг доод хэсэгт нь наана.
  • Толин тусгалыг дээд хэсгийн төв хэсэгт наахад халуун цавуу ашиглана.
  • Металл поршенийг ороомог руу оруулаад дээд хэсгийг шонгууд дээр байрлуул (гэхдээ бүү шураг). Дээд хэсгийг бага зэрэг эргүүлж, жижиг шураг ашиглан поршен бүрийг байрлалд нь өргө. Дискний уруул нь поршений ховил руу гулсах ёстой. 3D хэвлэсэн нугас нь маш эмзэг тул болгоомжтой байгаарай. Тэвчээртэй байж магадгүй, хэд хэдэн бүтэлгүй оролдлого хийснээр та дөрвөн поршенийг нугасыг мушгих эсвэл дарахгүйгээр байрлуулах боломжтой байх ёстой.
  • Бүх бүлүүрийг байрлуулсны дараа M3 боолтыг хэсэгчлэн оруулаарай, гэхдээ чангалахаасаа өмнө бүлүүр бүрийг зөөлөн дарж, толь чөлөөтэй хазайсан эсэхийг шалгаарай. Хэрэв энэ нь чөлөөтэй хөдөлдөггүй, эсвэл барьж чаддаггүй бол дээд хавтанг нь салгаж, нэг буюу хэд хэдэн ороомогыг салгаж, бага зэрэг гадагш өнцгөөр нь залгах шаардлагатай байж магадгүй (энэ хооронд төв баганын хооронд зайг байрлуулах нь тус болно)..

Алхам 4: Лазер заагчийн хүзүүвчийг хэвлэ

Лазер заагчийн хүзүүвчийг хэвлэ
Лазер заагчийн хүзүүвчийг хэвлэ
Лазер заагчийн хүзүүвчийг хэвлэ
Лазер заагчийн хүзүүвчийг хэвлэ

Лазер заагчийн хүзүүвч нь лазер заагчийн толгой дээр байрладаг. Дараа нь та туслах гараа ашиглан хүзүүвчийг барьж, лазерыг яг вандан сандал дээрээ байрлуулах боломжтой болно.

Алхам 5: Жолооны хэлхээг угсарна уу

Жолооны тойрог угсрах
Жолооны тойрог угсрах

Хөтчийн хэлхээг схемд үзүүлэв. Өмнө дурьдсанчлан, миний хувилбар нь салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүтсэн боловч та бэлэн байгаа H гүүрийг ашиглаж болно. Хэрэв та өөрийн гараар бүтээхээр шийдсэн бол энэ хэлхээний дөрвөн хуулбарыг бүтээх шаардлагатай болно.

Хэлхээ бүр Arduino зүүтэй холбогдоно, хоёр нь зүүн ба баруун ороомогыг хянах, хоёр нь дээш ба доош ороомогтой. Эдгээрийг ХОУХ -ны чадвартай тээглүүртэй холбох шаардлагатай болно.

  • Зүү 9: Дээд талын ороомог
  • Зүү 3: доош ороомог
  • Зүү 11: Зүүн ороомог
  • Зүү 10: Баруун ороомог

Ганцхан 9В батерейг цахилгаан соронзон жолоочийн дөрвөн хэлхээг жолоодоход ашиглаж болно, эсвэл та ширээний цахилгаан хангамжийг ашиглаж болно. Arduino нь USB тэжээлээр цэнэглэгдэх бөгөөд 9В батерейны эерэг тал руу холбогдож болохгүй. Гэсэн хэдий ч батерейны сөрөг талыг газрын лавлагаа болгон ашигладаг бөгөөд үүнийг Arduino дээрх GND зүү, транзистор дээрх ялгаруулагч зүү рүү залгах хэрэгтэй.

Алхам 6: Дээж кодыг оруулах

Жишээ кодыг байршуулах
Жишээ кодыг байршуулах

Дээжийн кодыг дараах функцуудаар шинэчилсэн болно.

  • ХОУХ -ны давтамжийг тохируулж, механизм нь бага хурдтайгаар бараг чимээгүй болно. Motion Test 1 -ийн шуугиан бүрмөсөн алга болжээ!
  • Соленоидын шугаман бус урвалыг "шугаман болгох" зорилгоор Schimpf-ийн бичсэн цаасан дээр үндэслэсэн хүчдэлийн тэгшитгэлийг нэмнэ.

Би энэ блогын код дээр үндэслэсэн Lorenz Attractor програмыг оруулсан болно.

Үр дүнгийн үнэнч байдал нь хүссэн зүйлээ үлдээх болно, гэхдээ би үүн дээр ажиллаж байна!:)

Дараагийн алхамууд нь кодонд ашигласан зарим техникийг харуулав.

Алхам 7: Дууг чангалах

Миний Motion Test 1 дээр та чанга дуугарах, ялангуяа дээш, доош хөдөлгөөн хийх үед сонсож болно. Энэ нь Arduino -ийн PWM -ийн анхдагч давтамж нь сонсогдож болох хязгаараас болсонтой холбоотой юм. Ороомог хүчдэлийг хурдан асаах, унтраах нь тэднийг ийм давтамжтайгаар чичиргээ үүсгэж, жижигхэн чанга яригч болгоно.

Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд би код дээрх ХОУХ -ны давтамжийг нэмэгдүүлсэн.

#тодорхойлох PWM_FREQ_31372Hz 0x01 // PWM давтамжийг 31372.55 Гц болгож тохируулах #PWM_FREQ_3921Hz 0x02 тодорхойлох // PWM давтамжийг 3921.16 Гц болгож тохируулах & 0b11111000) | давтамж; // Таймер тохируулах1 (9 ба 10 -р зүү) давтамж TCCR2B = (TCCR2B & 0b11111000) | давтамж; // Таймер2 (3 ба 11 -р зүү) давтамжийг тохируулах}

Arduino PWM давтамжийг тохируулах нь цахилгаан ороомог эсвэл моторыг тайвшруулахад тустай заль мэх юм. Өөр өөр давтамжийн сонголтыг туршиж үзээд аль нь танд хамгийн сайн үр дүн өгөхийг олж мэдээрэй. Хэдийгээр энэ нь илүү дэвшилтэт програмчлалыг багтаасан боловч таймер хэрхэн ажилладаг талаар сайн эх сурвалж энд байна.

Алхам 8: Гажуудлыг багасгахын тулд хүчдэлийг тааруулах

Гэмтлийг багасгахын тулд хүчдэлийг тааруулах
Гэмтлийг багасгахын тулд хүчдэлийг тааруулах

Миний анхны хөдөлгөөний туршилтууд нь соленоидын хариу урвалыг ихээхэн гажуудуулсан болохыг харуулсан. Motion Test 3 -т (зүүн талын зураг) дугуй хэлбэртэй спираль хэлбэртэй байх ёстой байсан зүйл нь ирмэг бүхий тэгш өнцөгт хэлбэртэй тор байв.

Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд бага зэрэг математик хэрэгтэй байсан ч би энэ асуудлыг програм хангамж дээр сайн ойлгоход тусалсан гайхалтай цаасыг вэб дээрээс олж чадсан юм.

Системийг тааруулж, ул мөрийн төрхийг сайжруулахын тулд миний туулсан үйл явцыг дагаж мөрдөх зүйл юу байна вэ!

Алхам 9: Математик ашиглан програм хангамжийг төгс болгох

Математик ашиглан програм хангамжийг төгс төгөлдөр болгох
Математик ашиглан програм хангамжийг төгс төгөлдөр болгох
Математик ашиглан програм хангамжийг төгс төгөлдөр болгох
Математик ашиглан програм хангамжийг төгс төгөлдөр болгох

Системийг тааруулах нууц нь Зүүн Вашингтоны Их Сургуулийн Пол Х. Шимпфын бичсэн "Соленоид хүчний нарийвчилсан тайлбар" нэртэй маш сайн баримт бичиг болсон юм. Ялангуяа тэгшитгэл 17 надад янз бүрийн нэр томъёоны хувьд ороомог хүчийг өгсөн.

Дараах нэр томъёог хэмжихэд хялбар байсан.

  • R - Миний соленоидын эсэргүүцэл
  • l - Соленоидын урт
  • x - Соленоид дахь поршений шилжилт
  • V - Соленоид дээрх хүчдэл

Цахилгаан ороомогоос гаргаж авсан хүч нь хоёр тэнхлэгтэй толин тусгал дээр 3D хэвлэсэн булгийн хүчийг тэнцвэржүүлэх ёстой гэдгийг би бас мэдэж байсан. Булгийн хүч нь Хукийн хуулиар зохицуулагддаг бөгөөд үүнийг дараах байдлаар бичжээ.

F = -kx

Би к -ийн үнэ цэнийг мэдэхгүй байсан ч Шимпфын цааснаас 17 -р тэгшитгэлээс гаргаж авсан хүч нь Гукийн хуулийн хүчийг тэнцүү байх ёстой гэдгийг ядаж л мэдэж байсан.

Альфа (α) -ийн үнэ маш хэцүү байсан. 13 ба 14 -р тэгшитгэлүүд нь эдгээр утгуудыг ороомог (A), эргэлтийн тоо (N) ба соронзон нэвчилтийн утгууд (μ) -ээс хэрхэн яаж тооцоолохыг харуулсан боловч би тоолохын тулд ороомогыг салгахыг хүсээгүй. эргэлтийн тоо, мөн миний соленоидын цөмийг хийсэн материалыг би мэдээгүй.

Алхам 10: Хямд үнэтэй бүрэлдэхүүн хэсэг шалгагч нь өдрийг авардаг

Хямд үнэтэй бүрэлдэхүүн хэсэг шалгагч нь өдрийг авардаг!
Хямд үнэтэй бүрэлдэхүүн хэсэг шалгагч нь өдрийг авардаг!
Хямд үнэтэй бүрэлдэхүүн хэсэг шалгагч нь өдрийг авардаг!
Хямд үнэтэй бүрэлдэхүүн хэсэг шалгагч нь өдрийг авардаг!
Хямд үнэтэй бүрэлдэхүүн хэсэг шалгагч нь өдрийг авардаг!
Хямд үнэтэй бүрэлдэхүүн хэсэг шалгагч нь өдрийг авардаг!

Гэсэн хэдий ч 15 ба 16 -р тэгшитгэл надад хэрэгтэй зүйлээ өгсөн нь тодорхой болов. Надад eBay -аас 10 доллараар худалдаж авсан хямд M328 бүрэлдэхүүн хэсэг шалгагч байсан. Энэ нь миний ороомгийн индуктив байдлыг хэмжихэд ашиглаж чадсан бөгөөд арматурыг өөр өөр гүн рүү түлхсэнээр надад өөр өөр индукцийн утгыг өгсөн болохыг олж мэдэв.

Арматурыг бүрэн оруулснаар хэмжих нь надад L (0) утгыг өгсөн.

Миний ороомгийн урт нь 14 мм байсан тул би арматурын индуктив чанарыг таван байрлалаар хэмжсэн бөгөөд энэ нь надад L (x) -ийн янз бүрийн утгыг өгсөн.

  • L (0.0) = 19.8 mH
  • L (3.5) = 17.7 mH
  • L (7.0) = 11.1 mH
  • L (10.5) = 9.3 mH
  • L (14) = 9.1 mH

Дараа нь би хүснэгт ашиглан өөрийн үнэ цэнийг 15 ба 16 -р тэгшитгэлийн утгатай харьцуулан тодорхой нэг мкр -ийн сонголтыг хийж, дараа нь сайн тохирохыг олох хүртэл сонголтоо өөрчилсөн. Энэ нь график дээр үзүүлсэн шиг μr 2.9 байхад болсон юм.

Алхам 11: Хаврын тогтмол K -ийг ол, асуудлыг шийд

Image
Image
Одоогийн асуудлууд болон боломжит шийдлүүдийн дүн шинжилгээ
Одоогийн асуудлууд болон боломжит шийдлүүдийн дүн шинжилгээ

Үл мэдэгдэх цорын ганц зүйл бол хаврын тогтмол K байсан. Би үүнийг хоёр тэнхлэгтэй угсрахдаа ороомгийн аль нэгэнд 9В-ийг хэрэглэж, толиноос доошоо унасан зайг хэмжсэн. Эдгээр утгуудын тусламжтайгаар би 10.41 орчим байсан K -ийн тэгшитгэлийг шийдэж чадсан юм.

Цус харвалтын янз бүрийн байрлал дахь ороомог татах чадварыг тооцоолоход надад хэрэгтэй байсан утгууд одоо надад байна. Hooke -ийн хуулиас хаврын хүчийг F (x) тэнцүү болгосноор би шаардлагатай хүчдэл V -ийг шийдэж чадна.

График нь ороомогийг x хүссэн байрлал руу шилжүүлэхэд шаардлагатай хүчдэлийг харуулна.

Баруун талд, хүчдэл тэг, байрлал нь 3 мм байвал 3D хэвлэсэн нугасыг бүрэн тайлах үед энэ нь ороомгийн төвийг сахисан амрах цэгтэй тохирч байна. График дээр зүүн тийш шилжих нь арматурыг 3D хэвлэмэл нугасыг татахаас хамгаалж ороомог руу татахтай адил юм-энэ нь эхлээд илүү их хүчдэл шаарддаг боловч арматур нь ороомог руу гүнзгий орох тусам таталт нэмэгдэж, шаардлагатай жолооны хүчдэл тасардаг.

Энэ хамаарал нь шугаман бус боловч Шимпфын цаасан дээрх тэгшитгэлийн тусламжтайгаар би Arduino кодыг зөв хүчдэл гаргахын тулд бичиж чаддаг тул цацрагийн хазайлт нь шугаман байна.

float positionToVoltage (float x) {

// Нугас (Hooke's Law) -ийн хүссэн хүчийг сэргээх хүч. const float spring_F = -spring_K * (x - spring_X0); // Соленоидын татах хүч нь // нугасны сэргээх хүчтэй тохирч байх хүчдэл sqrt (-2*R*R*(-spring_F)*solenoid_len/(a*L_0*exp (-a*x/solenoid_len)))); }

Энэ нь миний анхны хөдөлгөөний тестээс хамаагүй илүү дугуй хэлбэртэй спираль рүү хөтөлдөг. Даалгавар биелэгдсэн!

Алхам 12: Дискрет бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан жолоочийн хэлхээний талаархи асуулт, хариулт

Би яагаад соленоидыг Arduino руу шууд холбож болохгүй гэж?

Энэ нь Arduino нь эвдрэл гэмтэлгүйгээр хэр их гүйдэл өгч чадах тухай асуудал юм. Энэ нь нэг зүү тутамд 40 мА байна. Arduino 5V -т ажилладаг гэдгийг мэдэж байгаа тул бид Ом -ийн хуулийг ашиглан ачааллын хамгийн бага эсэргүүцлийг тооцоолох боломжтой (энэ тохиолдолд цахилгаан ороомог). 5 вольтыг 0.040 амперт хуваахад 125 ом өгдөг. Хэрэв ачаалал илүү их эсэргүүцэлтэй байвал бид үүнийг Arduino руу шууд холбож болно, эс бөгөөс бид чадахгүй. Жижиг ороомог нь ихэвчлэн 50 ом эсэргүүцэлтэй байдаг тул бид үүнийг Arduino -аас шууд жолоодох боломжгүй юм. Хэрэв бид үүнийг хийсэн бол энэ нь 100 мА -г татах болно, энэ нь хэт их юм.

Та яагаад соленоидын хувьд 9V, харин Arduino -д 5V ашигладаг вэ?

Arduino нь 5V -т ажилладаг боловч энэ нь ороомогтой харьцуулахад арай бага юм. Транзисторыг ашигласнаар Arduino -д ашигладаг 5V -ээс хамааралгүй цахилгаан ороомгийн хүчдэлийг сонгох боломжтой болно.

Энэ төсөлд транзистор тохиромжтой эсэхийг яаж мэдэх вэ?

Arduino -ийн нэгэн адил гол шаардлага бол цахилгаан ороомогоор дамжих гүйдэл нь транзисторын хамгийн дээд үзүүлэлтээс (ялангуяа коллекторын гүйдэл) хэтрэхгүй байх явдал юм. Бид цахилгаан соронзон эсэргүүцлийг хэмжиж, тэжээлийн хүчдэлийг хуваах замаар хамгийн муу хувилбарыг хялбархан тооцоолж чадна. Соленоидын 9V тэжээлийн гүйдэл ба оромын эсэргүүцэл 50 ом байгаа тохиолдолд хамгийн муу хувилбар нь 180 мА байна. Жишээлбэл, MPS3704 нь коллекторын хамгийн их гүйдэл нь 600 мА байхаар үнэлэгдсэн бөгөөд энэ нь бидэнд ойролцоогоор 3 орчим маржин өгдөг.

Ардуиногийн гаралт ба транзисторын суурийн хоорондох эсэргүүцлийн хамгийн бага утгыг хэрхэн тодорхойлох вэ?

Arduino -ийн гаралт нь хоёр туйлт транзисторын үндсэн хөлийг одоогийн хязгаарлах резистороор холбох болно. Arduino 5V -т ажилладаг тул бид 40мА -аас доош гүйдлийг хязгаарлахад шаардлагатай эсэргүүцлийг тооцоолохын тулд дахин Ohm хуулийг ашиглаж болно. Өөрөөр хэлбэл 5 вольтыг 0.04 амперт хувааж 125 ом -оос доошгүй утгыг авна. Резисторын өндөр утга нь гүйдлийг бууруулж, улмаар аюулгүй байдлын хязгаарыг нэмэгдүүлэх болно.

Энэ эсэргүүцлийн хамгийн дээд утга нь миний хэтрүүлж болохгүй байна уу?

Энэ нь харагдаж байна, тийм ээ. Транзистор нь одоогийн ашиг гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, хэрэв ашиг 100 байвал энэ нь хэрэв бид 1мА -ийг сууринд хийвэл транзисторын хянаж буй ачааллаар 100 мА хүртэл урсана гэсэн үг юм. Хэрэв бид сууринд 1.8 мА хийвэл 180 мА хүртэл ачаалал дамжих болно. 9V үед 180 мА цахилгаан ороомогоор урсдаг гэж бид өмнө нь тооцоолж байсан бол 1.8 мА -ийн үндсэн гүйдэл нь "чихэрлэг цэг" бөгөөд үүнээс бага бөгөөд бидний цахилгаан ороомог бүрэн асахгүй болно.

Arduino нь 5V хүчдэл гаргадаг бөгөөд 1.8mA гүйдэлтэй байхыг хүсдэг тул эсэргүүцлийг (R = V/I) тооцоолохдоо Омын хуулийг (R = V/I) ашигладаг. 5V -ийг 1.8mA -д хуваах нь 2777 ом эсэргүүцлийг өгдөг. Бидний хийсэн таамаглалыг харгалзан үзвэл эсэргүүцэл нь 125-2777 хооронд байх ёстой гэж найдаж байна - 1000 ом гэх мэт зүйлийг сонгох нь бидэнд аюулгүй байдлын хувьд маш сайн боломж олгодог.

Алхам 13: Одоогийн тулгамдсан асуудлууд болон боломжит шийдлүүдийн дүн шинжилгээ

Одоогийн асуудлууд болон боломжит шийдлүүдийн дүн шинжилгээ
Одоогийн асуудлууд болон боломжит шийдлүүдийн дүн шинжилгээ

Одоогийн загвар нь боломжит байдлыг харуулсан боловч хэд хэдэн асуудал байсаар байна.

  1. X ба Y тэнхлэгийн дагуух хөдөлгөөн нь перпендикуляр биш юм шиг байна.
  2. Толин тусгал чиглэлээ өөрчлөхөд үсрэлт гардаг.
  3. Нарийвчлал нь маш бага бөгөөд шатны гишгүүрийн хэв маяг харагдаж байна.
  4. Илүү өндөр хурдтай үед чичиргээ, дуугаралтаас болж лазерын замыг гажуудуулдаг.

Асуудал 1) нь нэг тэнхлэгийн дагуух хөдөлгөөнийг перпендикуляр тэнхлэг рүү дамжуулдаг 3D хэвлэмэл уян нугасны дизайнаас үүдэлтэй байж болно.

Асуудал 2) нь жолоодлогын поршений болон толин тусгалын тавцангийн хоорондох холбоо сулрахтай холбоотой тул толин тусгал нь X ба Y тэнхлэгийн хоорондох шилжилтийг алгасахад хүргэдэг. Энэхүү гэнэтийн хөдөлгөөн нь хар хэлбэртэй X хэлбэрийн цоорхой руу хөтөлдөг бөгөөд лазер цэг нь хяналтгүй хөдөлгөөнийг илүү хурдан хийдэг.

Асуудал 3) нь анхдагч Arduino PWM нь ердөө 255 түвшинтэй байдаг бөгөөд тэдгээрийн нэлээд хэсэг нь хүчдэлийн муруйн хэлбэрээс болж үрэгддэг. Үүнийг 16 битийн хэмжээтэй, 65536 давтагдашгүй утгатай timer1 ашиглан сайжруулж болно.

Асуудал 4) нь толин тусгал ба ороомгийн гулсах арматур (поршенууд) нь ихээхэн хэмжээний хөдөлгөөнт массыг бүрдүүлдэгтэй холбоотой юм.

1) ба 2) асуудлууд нь механик хийцтэй холбоотой тул метал поршенийг зайлуулж, хазайлтын тавцанд шууд наасан газрын ховор соронзоор солих боломжтой байж болно. Соленоидууд нь биетэй холбоо барихгүйгээр соронзыг татах эсвэл түлхэх нээлттэй ороомог байх болно. Энэ нь хөдөлгөөнийг жигд болгож, жингээ алдах боломжийг арилгаж, нийт массыг бууруулна.

Массыг багасгах нь 4 -р асуудлын үндсэн шийдэл юм), гэхдээ үлдсэн бүх асуудлыг толинд хяналттай байдлаар хурдасгах, удаашруулахын тулд хөдөлгөөнт хяналтын профайлыг нэвтрүүлснээр програм хангамжид шууд чиглүүлж болно. Үүнийг 3D принтерийн програм хангамж дээр аль хэдийн өргөнөөр хийсэн бөгөөд үүнтэй төстэй аргууд энд бас ажиллах боломжтой. 3D принтерт хамаарах хөдөлгөөний хяналттай холбоотой зарим нөөцийг энд оруулав.

  • "Хөдөлгөөнийг хянах профайлын математик", Чак Левин (холбоос)
  • "Жок хяналттай хөдөлгөөнийг тайлбарлав", (холбоос)

Трапецын хөдөлгөөний хяналтын профайлыг нэмж оруулснаар толин тусгалыг дуугарах, чичиргээ хийхгүйгээр илүү өндөр хурдтай жолоодох боломжтой болно гэж би бодож байна.

Алхам 14: Ирээдүйн ажил ба боломжит програмууд

Эдгээр асуудлын шийдлийг боловсруулах нь нэлээд их ажил шаардах боловч энэхүү нээлттэй эхийн цацраг жолоодлогын модуль нь галванометр дээр суурилсан төслүүдийн боломжит хувилбар болж чадна гэж найдаж байна.

  • DJ болон VJ -д зориулсан хямд лазер шоу.
  • Vectrex гэх мэт хувцасны чимэг хийх аркад тоглоомын цахилгаан механик вектор дэлгэц.
  • DIY давирхай маягийн SLA 3D принтер нь RepRap хөдөлгөөний үндсэн дээр өөрийн лазер жолооны модулийг хэвлэх боломжтой.
  • Камеруудад дижитал шилжүүлэх эсвэл оптик дүрс тогтворжуулах.
Arduino тэмцээн 2017
Arduino тэмцээн 2017
Arduino тэмцээн 2017
Arduino тэмцээн 2017

2017 оны Arduino тэмцээний хоёрдугаар шагнал

Зөвлөмж болгож буй: