Mengawal Lengan Robot Dengan TLV493D, Joystick Dan, Arduino: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:06

Pengawal alternatif untuk robot anda dengan sensor TLV493D, sensor magnet dengan 3 darjah kebebasan (x, y, z) dengan ini anda dapat mengawal projek baru anda dengan komunikasi I2C pada mikrokontroler dan papan elektronik anda yang Bast Pro Mini M0 dengan Mikrokontroler SAMD21 di Arduino IDE.

Objektifnya adalah untuk mempunyai kayu bedik alternatif untuk mengendalikan projek anda, dalam hal ini, lengan robot dengan kebebasan 3 darjah. Saya menggunakan MeArm Robot Arm ini adalah projek sumber terbuka dan anda boleh membuatnya mudah dan anda boleh mencarinya di sini. Boleh buat lengan pengawal anda sendiri atau aplikasi lain dengan pengetahuan ini yang saya ingin berkongsi dengan anda.

Semua komponen elektronik mempunyai pautan untuk diperoleh di kedai, fail ke pencetak 3d, dan kod untuk Arduino IDE.

TLV493D boleh menjadi Joystick Sensor magnet 3D TLV493D-A1B6 menawarkan penginderaan tiga dimensi yang tepat dengan penggunaan kuasa yang sangat rendah dalam paket 6-pin kecil. Dengan pengesanan medan magnetnya dalam arah x, y, dan z, sensor dapat mengukur pergerakan tiga dimensi, linear, dan putaran.

Aplikasi merangkumi tongkat joystick, elemen kawalan (barang putih, knop pelbagai fungsi), atau meter elektrik (anti-gangguan), dan aplikasi lain yang memerlukan pengukuran sudut tepat atau penggunaan daya rendah. Sensor suhu bersepadu juga boleh digunakan untuk pemeriksaan kebolehlaksanaan. Ciri utama adalah penginderaan magnetik 3D dengan penggunaan kuasa yang sangat rendah semasa operasi.

Sensor mempunyai output digital melalui antara muka I2C standard berdasarkan 2 wayar hingga 1 MBit / saat dan resolusi data 12-bit untuk masing-masing, arah pengukuran (pengukuran medan linear Bx, By dan Bz hingga + -130mT). TLV493D-A1B6 3DMagnetic adalah papan pemisah yang berdiri sendiri.

Anda boleh menghubungkannya dengan mudah ke mikrokontroler pilihan anda yang serasi dengan Arduino IDE dan mempunyai tahap logik 3.3V. Dalam projek ini, kami menggunakan pelarian Kucing Elektronik dan papan pengembangan yang akan saya terangkan kemudian.

electroniccats.com/store/tlv493d-croquette…

Kelebihan menggunakan sensor TLV493D adalah hanya dua kabel dengan I2C yang digunakan untuk menerima maklumat tersebut, jadi ini adalah pilihan yang sangat baik apabila terdapat sedikit pin yang terdapat pada kad, juga berkat kelebihan I2C, kami dapat menghubungkan lebih banyak penderia. Anda boleh mencari repositori untuk projek ini di sini. Untuk projek ini, kami akan menggunakan kayu bedik yang boleh anda cetak pada pencetak 3D atau dicetak di kedai percetakan 3D terdekat anda.

Fail. STL dilampirkan pada akhir projek. Pemasangannya sangat mudah, anda dapat melihatnya dalam video

Bina robot anda sendiriDalam hal ini, saya membina robot Mearm v1 bahawa anda boleh menemui projek ini di halaman pengarang di sini

Ini adalah robot yang mudah dibuat dan dikawal kerana mempunyai servomotor pada 5 volt. Anda boleh membina atau menggunakan robot pilihan anda, projek ini akan fokus pada kawalan dengan sensor TLV493D.

Bekalan:

• x1 Bast Pro Mini M0 Beli masuk
• x1 Croquette TLV493D Beli masuk
• x1 Kit MeArm v1
• Kabel Dupont x20
• x1 Protoboard
• Butang tekan x2
• x1 Magnet diameter 5mm x ketebalan 1mm

Langkah 1: Menyambungkan Sensor Dengan Bast Pro Mini M0

Untuk mengawal lengan robot, papan pengembangan Kucing Elektronik digunakan, Bast Pro Mini M0 dengan mikrokontroler SAMD21E ARM Cortex-M0.

Cip ini beroperasi pada 48MHz, dengan memori pengaturcaraan 256KB, SRAM 32KB dan beroperasi pada voltan 1.6v hingga 3.6v. Berkat spesifikasinya, kami dapat menggunakannya untuk penggunaan rendah dengan prestasi yang baik dan juga memprogramkannya dengan CircuitPython atau beberapa bahasa lain yang memungkinkan mikrokontroler.

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

Sekiranya anda berminat untuk mengetahui lebih lanjut mengenai kad ini, saya akan meninggalkan pautan repositori kepada anda.

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

Untuk mengawal pergerakan servomotor, sensor magnet TLV493D digunakan yang akan menghantar isyarat untuk meletakkan servomotor ke darjah yang sesuai.

Dengan sensor tunggal, kita dapat menggerakkan dua servomotor, dalam contoh ini, kita hanya akan menggunakan sensor tunggal dan butang tekan untuk mengawal gripper.

Cadangan lain yang boleh anda buat adalah menambahkan sensor TLV493D yang lain dan menggerakkan motor servo ketiga dan pencengkam. Sekiranya ada, tinggalkan pengalaman anda dalam komen dan saya menjemput anda untuk berkongsi projek tersebut.

Gambar menunjukkan litar bersenjata di protoboard.

• Servomotor pertama adalah untuk gripper dan menghubungkan ke pin 2
• Servomotor kedua adalah untuk pangkalan robot dan menghubungkan ke pin 3
• Servomotor ketiga adalah untuk bahu robot dan menyambung ke pin 4
• Servomotor keempat adalah untuk siku robot dan menyambung ke pin 5
• Butang tekan pertama adalah untuk menghentikan pergerakan robot dan menyambung ke pin 8 dalam pull-down dengan rintangan 2.2Kohms.
• Butang tekan kedua adalah untuk gerakan membuka dan menutup gripper dan disambungkan ke pin 9 dalam pull-down dengan rintangan 2.2Kohms.

Pada gambar litar, sensor TLV493D tidak muncul kerana tidak ditambahkan ke fritzing tetapi penyambung 4-pin ditambahkan untuk mensimulasikan penyambung VCC, GND, SCL, SDA. Dalam gambar, mereka diletakkan dalam urutan yang sama.

• Pin pertama menyambung ke 3.3 volt di papan
• Pin kedua menghubungkan ke GND
• Pin SCL ketiga menghubungkan ke pin A5 di papan
• Pin SDA keempat menyambung ke pin A4 papan

Berkat kelebihan cip SAMD21, kami dapat menggunakan pin digitalnya sebagai output PWM, yang akan berfungsi untuk menghantar lebar nadi yang betul untuk menggerakkan servomotor.

Maklumat penting lain yang mesti dipertimbangkan adalah bekalan kuasa luaran untuk servomotor, di litar anda dapat melihat penyambung palam yang menyambung ke voltan 5V pada sumber 2Amp, untuk mengelakkan beban papan berlebihan dan merosakkannya.

Jangan lupa untuk menyertai GND isyarat biasa kad dan sumber luaran, jika tidak, anda akan menghadapi masalah mengawal motor servo kerana mereka tidak mempunyai rujukan yang sama.

Langkah 2: Mengekodkan Arduino IDE ke Bast Pro Mini M0

Perkara pertama ialah memasang kad Bast Pro Mini M0 di Arduino IDE, langkah-langkahnya boleh didapati di repositori Kucing Elektronik dan ia penting untuk pengoperasiannya.

github.com/ElectronicCats/Arduino_Boards_I…

Apabila anda sudah menyediakan Arduino IDE, anda perlu memasang perpustakaan rasmi sensor TLV493D, masukkan ke https://github.com/Infineon/TLV493D-A1B6-3DMagnet… dan pergi ke Siaran.

Pada bahagian pertama kod, perpustakaan yang digunakan dinyatakan, dalam kes ini, Servo.h untuk servomotor dan TLV493D.h untuk sensor.

Semasa menggunakan perpustakaan Servo.h penting untuk menyatakan jumlah servomotor, walaupun robot ini mempunyai 4 pada masa ini hanya 3 yang digunakan.

Pin dinyatakan untuk menekan butang yang akan menghentikan pergerakan robot dan pembukaan dan penutupan gripper. Beberapa pemboleh ubah global dinyatakan akan berfungsi untuk mengetahui keadaan gripper dan jika ada pergerakan.

Pada bahagian kedua kod, kita akan menunjukkan dalam monitor bersiri nilai sejauh mana motor berada. Titik penting lain adalah menetapkan had darjah dalam servomotor anda, untuk ini, fungsi peta () digunakan yang mengubah nilai pergerakan sensor TLV493D ke julat 0 hingga 180 darjah servomotor.

Untuk bahagian terakhir kod, syarat ditetapkan untuk mengaktifkan pergerakan servomotor dengan butang tekan dan untuk mengetahui keadaan cengkaman untuk pergerakan seterusnya apabila butang tekan kedua ditekan. Seperti yang anda lihat pada gambar sebelumnya, kod ini tidak sukar dilaksanakan dan difahami, di akhir projek anda dapat menemui kodnya.

Adakah anda belajar menggunakan Circuit Python?

Sekiranya anda berminat untuk belajar menggunakan IDE ini, anda boleh mendapatkan kad Bast Pro Mini M0 di pautan berikut untuk memuat turun pemuat but dan mula memprogramkannya dengan Python.

Langkah 3: Kepingan 3D

Sekiranya anda berminat untuk membuat projek, anda boleh memuat turun kepingan tersebut di.stl dan mencetaknya. Anda akan menemui fail untuk pangkalan dan batang putar.