Sterowana przez MCU karuzela do montażu kamery: 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Jesteś więc złym Szalony Naukowiec, który buduje swojego najnowszego robota-destruktora. Nauczyłeś się bolesnej lekcji, że po udaremnieniu lepiej nie znajdować się na pokładzie swojego stworzenia w ciele, z paleniem i kajdankami. Gdy twoje stworzenie przebija się przez południową ścianę pierwszego brzegu YourTownVille, kontynuuje na północ w kierunku skarbca, gdy nagle twój nemezis nadchodzi ze wschodu i zwiera twój wysokonapięciowy mostek H za pomocą rzuconego metalowego pocisku o tematyce bohatera, smażąc MCU z napięciem wstecznym i kosztując tysiące części robota i utraconych potencjalnych łupów z bank, ratując dzień i zdobywając dziewczynę. Typowe rzeczy dla bohaterów. Gdybyś tylko był na tyle dalekowzroczny, by zainstalować system wizyjny, który można by przesuwać za pomocą dodatkowego drążka analogowego tego gamepada, którym sterowałeś maszyną ze swojego jachtu na wodach międzynarodowych… Cóż, oto jeden sposób na zbudowanie taki system. (Mam nadzieję, że nikt nie był zmęczony powyższym scenariuszem złego szalonego naukowca)

Krok 1: Części i narzędzia

Potrzebny sprzęt: śruba 1/4-20 x 2", szt. 1 Nakrętka sześciokątna 1/4-20, szt. 3 Nakrętka skrzydełkowa 1/4-20, szt. 1 4-40 Śruba maszynowa, szt. 12 4- 40 Nakrętka maszynowa, ilość 12 1/4" długości #4 Przekładki, ilość. 12 wkrętów do drewna, szt. 6 1/16" x 1,5" długości szpilki, szt. 1 Sprężyna naciągowa 2.5", ilość 1 2-częściowy cienki drut epoksydowy z izolacją 22-AWG Uszkodzony sprzęt: wyrzucone nośniki CD-ROM, ilość 2 Skrzynia biegów uratowana z samochodu-zabawki, ilość 1 Pasek rozrządu z kołem pasowym, ilość 1 sztuka z cienkiego złomu drewnianego Komponenty elektroniczne: Potencjometr do montażu panelowego 10 kΩ, ilość 1 rezystor 1 kΩ, ilość 1 Zmontowany 2-amperowy mostek H-Bridge PCBA, ilość 1 Silnik prądu stałego z przekładnią, ilość 1 (Opcjonalny, ale zalecany)) MCU do wyboru na płytce PCBA z odstępem 0,1" Styki do połączeń Złącza przewodowe Molex 2-, 3- i 4-stykowe Zaciskane terminatory połączeń MolexNarzędzia: #1 Śrubokręt Philips #2 Śrubokręt Philips Nożyce cynowe 7/16" Klucze 1/4" Klucz nasadowy Szczypce igłowe Wiertarka, z końcówkami 1/4-20 Narzynka (jak w zestawie gwintowników i narzynek) Sharpie Marker Kompas Zestaw do lutowania Ściągacze izolacji Piła do drewna

Krok 2: Planowanie, zaznaczanie i wstępne wiercenie

Użyłem kompasu do stworzenia okręgu koncentrycznego z zewnętrzną krawędzią jednej z płyt CD. Następnie użyłem kompasu, aby podzielić ten okrąg na sześć równych segmentów, a następnie podzielić każdy z nich przez dwa, co daje w sumie dwanaście segmentów koła. Wywierciłem każdy zaznaczony otwór z obu płyt CD. Nawiasem mówiąc, możesz pisać tylko na CD specjalnym tuszem, takim jak Sharpie Marker. Zaznaczyłem z blachy kilka wsporników do montażu koła napędowego i wstępnie wywierciłem te otwory. Następnie wyciąłem kształt wsporników i wygiąłem je do odpowiedniego kształtu. Wywierciłem otwór 1/4" do mocowania potencjometru do kawałka drewna i wstępnie wywierciłem otwory w drewnie, w których będą montowane wsporniki W górę. Będziesz także musiał wywiercić otwór 1/4 "w jednej z płyt CD, aby zamontować śrubę pionowo, na której będzie zainstalowana kamera.

Krok 3: Zamontuj górną płytę CD na potencjometrze

Potencjometr, który dostałem od Radio Shack za 2,99 USD plus podatek, miał małą, cienką podkładkę i cienką nakrętkę, aby można go było zamontować za panelem. Z jakiegoś powodu miał też bardzo długi wałek. Pierwszą rzeczą do zrobienia jest zabezpieczenie wałka i nacięcie w nim gwintów za pomocą matrycy 1/4-20. Ten, którego użyłem okazał się wykonany z aluminium, więc cięcie poszło bardzo gładko, ale nici nie są tak mocne, jak mogłyby być. Są jednak wystarczająco mocne. Weź podkładkę i wyśrodkuj ją poniżej otworu w środku płyty CD-ROM. Zaznacz ołówkiem średnicę środkowego otworu płyty CD na podkładce. Teraz użyj nożyc do cyny i przytnij podkładkę do średnicy tak, aby pasowała dokładnie do środkowego otworu płyty CD-ROM. Potencjometr ma również „wybrzuszenie” na powierzchni, aby utrzymać go w jednej linii z panelem. Wywierć otwór w płycie CD-ROM, aby skorzystać z tej funkcji. Pomiędzy właściwym umieszczeniem otworu wyrównującego, a dokładnym wycięciem podkładki, twój potencjometr będzie dokładnie na środku karuzeli. Dokręć nakrętkę, a twoja płyta CD jest bezpiecznie zamontowana. Nakręć jedną z nakrętek sześciokątnych 1/4-20 na wałek potencjometru.

Krok 4: Przykręć dolną płytę CD do górnej płyty CD

Przed faktycznym dodaniem dolnego dysku CD-ROM, przymocuj śrubę mocującą kamery. Użyj dwunastu wkrętów maszynowych 4-40, podkładek dystansowych i nakrętek sześciokątnych, aby przykręcić drugą płytę CD do tego zestawu.

Krok 5: Zamontuj karuzelę na drewnie

Włóż gwintowany wałek potencjometru przez wstępnie wywiercony otwór 1/4 w drewnie. Nakręć drugą nakrętkę sześciokątną 1/4-20 na wałek potencjometru i dokręć nakrętkę tak, aby karuzela była skierowana do przodu, gdy potencjometr znajduje się dokładnie w środku zakresu analogowego. Aby ułatwić to zadanie, zaznaczyłem końcówkę trzonka markerem sharpie.

Krok 6: Napisz oprogramowanie testowe, aby zmienić MCU w woltomierz szeregowy

Użyłem MCU LPC2148 firmy NXP LPC2148 w mojej konfiguracji, ponieważ znam je z doświadczenia w mojej pracy. Innym dobrym wyborem byłby jakikolwiek tani MCU z wejściami analogowymi i wolnymi pinami GPIO z darmowym łańcuchem narzędzi GNU i portem RS232. Korzystając z IDE i wybranego kompilatora, napisz oprogramowanie układowe, które odczyta wybrane wejście analogowe i umieści wyniki na porcie szeregowym. Biorąc pod uwagę złożoność programowania MCU, bardziej szczegółowe instrukcje na ten temat byłyby samo w sobie. Flashuj MCU za pomocą odpowiedniego kabla flash. Twój kod działa poprawnie za pierwszym razem, prawda?

Krok 7: Skalibruj odczyty MCU

Podłącz więc potencjometr do płyty MCU za pomocą zacisków krokodylkowych. Podłączyłem lewy zacisk elektryczny do źródła 3,3 VDC na płycie MCU, uziemiłem prawy zacisk i podłączyłem środkowy zacisk do styku wejścia analogowego, przez rezystor 1K. Rezystor powstrzymuje cię przed uwolnieniem magicznego dymu z MCU, gdy potencjometr znajduje się na jednym z krańców jego skoku. Zapewnij swojemu MCU źródło zasilania i podłącz kabel szeregowy. Otwórz swój ulubiony program terminala RS232 i obserwuj, jak pojawiają się odczyty. Najpierw szukałem najwyższego / najniższego możliwego odczytu napięcia, które zarejestrowałby ADC., ponownie skompilowałem, zaktualizowałem i uruchomiłem kopię zapasową mojego programu terminalowego. Nawiasem mówiąc, "_udivsi()" jest trudne do wyśledzenia. Najwyraźniej MCU LPC2000 nie lubią dzielić. Ja też nie, więc zgodziliśmy się, że się nie zgodzimy. Następny zestaw liczb, który chciałem, to napięcie, gdy karuzela wskazywała prosto do przodu, w lewo i w prawo. Odkryłem, że karuzela może skręcić znacznie dalej w lewo i w prawo, niż można uzyskać znaczące liczby. Dostałem dobre odczyty przez około pełne 180 stopni, więc mogłem skierować aparat od pełnej lewej strony do pełnej prawej. Ponownie dodałem te liczby do moich obliczeń w oprogramowaniu. To sprawia, że odczyt z potencjometru staje się dość wiarygodnym odczytem czujnika.

Krok 8: Dołącz pozostały sprzęt i elektronikę

Przykręć wsporniki do kawałka drewna za pomocą wkrętów do drewna. Przypnij róg skrzyni biegów do jednego ze wsporników. Załóż pasek rozrządu na karuzelę i koło pasowe napędowe. Zamocuj sprężynę naciągową między dwoma wspornikami, używając w razie potrzeby drutu do naciągania, aby uzyskać dodatkową długość. Teraz przykręciłem płytkę PCB z mostkiem H (nadmiar ze starego projektu) do kawałka drewna, między dwoma wspornikami.

Krok 9: Okablowanie

Ach, czas na harówkę. Będziesz potrzebować przewodów łączących MCU z potencjometrem (patrz krok 7, aby powtórzyć te szczegóły), łączących MCU z mostkiem H i mostkiem H z motoreduktorem. Możesz ograniczyć okablowanie: po prostu mierzyć, ciąć, zdejmować i lutować te przewody. Aby uzyskać bardziej modułowy system okablowania, użyj kołków i złączy nagłówka, zaciskanych końcówek przewodów, rurek termokurczliwych i gumek, opasek zaciskowych, rzepów i zszywek oraz kabli taśmowych i wielu drogich małych części z mouser.com. Poważnie, zrobienie naprawdę dobrych kabli to dużo pracy. Rób to, co działa najlepiej dla Twojego systemu.

Krok 10: Dokończ oprogramowanie układowe

Tak więc, teraz masz sprawny sprzęt i elektronikę, i masz numery kalibracji. Napisz swoje złe, ignorujące ludzkie życie oprogramowanie układowe, używając sieci neuronowej, która jest w stanie nauczyć się bać i mieć urazę do swojego twórcy. Jeśli to możliwe, połącz się z niektórymi komórkami mózgu myszy, aby uzyskać dodatkowe losowe zachowanie. Zdecydowanie polecam również dodanie miotaczy ognia i kolców do twojego robota. Cóż, teraz twój robot ma mniej miejsca na chowanie bohaterów w martwym punkcie. Jego pięta achillesowa jest teraz opancerzona przez odpowiednik… cienkiej bawełnianej skarpety gimnastycznej, ale to jest w porządku, ponieważ twój rywal prawdopodobnie nie jest tak bystry. Powodzenia i pamiętaj, aby nie używać cyfr Pi na swoim szwajcarskim koncie bankowym numer… znowu. Dzięki za przeczytanie mojego pierwszego „Ible”.