Lengan Robotik PIC Mikrokontroler: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Dari barisan pemasangan industri pembuatan kenderaan hingga robot telesurgeri di angkasa lepas, Robotic Arms terdapat di mana-mana sahaja. Mekanisme robot ini serupa dengan manusia yang dapat diprogram untuk fungsi serupa dan peningkatan kemampuan. Mereka dapat digunakan untuk melakukan tindakan berulang lebih cepat dan tepat daripada manusia atau dapat digunakan dalam lingkungan yang keras tanpa membahayakan nyawa manusia. Kami telah membuat Rakam dan Main Lengan Robotik menggunakan Arduino yang dapat dilatih untuk melakukan tugas tertentu dan dibuat untuk mengulanginya selamanya.

Dalam tutorial ini, kami akan menggunakan Mikrokontroler 8-bit PIC16F877A standard industri untuk mengawal lengan robot yang sama dengan potensiometer. Cabaran dengan projek ini adalah bahawa PIC16F877A hanya mempunyai dua pin mampu PWN, tetapi kita perlu mengawal kira-kira 5 motor servo untuk robot kita yang memerlukan 5 pin PWM individu. Oleh itu, kita mesti menggunakan pin GPIO dan menghasilkan isyarat PWM pada pin PIC GPIO menggunakan pemasa selang. Sudah tentu, kita boleh meningkatkan ke mikrokontroler yang lebih baik atau menggunakan IC de-multiplexer untuk membuat perkara menjadi lebih mudah di sini. Tetapi tetap ada, patut diberikan projek ini untuk pengalaman pembelajaran.

Struktur mekanikal lengan robot yang saya gunakan dalam projek ini dicetak sepenuhnya 3D untuk projek saya sebelumnya; anda boleh mendapatkan fail reka bentuk dan prosedur pemasangan yang lengkap di sini. Sebagai alternatif, jika anda tidak mempunyai pencetak 3D, anda juga boleh membina Robotic Arm sederhana menggunakan kadbod seperti yang ditunjukkan dalam pautan. Dengan andaian bahawa anda entah bagaimana memegang lengan robot anda, mari kita meneruskan projek.

Langkah 1: Diagram Litar

Gambarajah litar Lengkap untuk Lengan Robotik berasaskan Mikrokontroler PIC ini ditunjukkan di bawah. Skema dilukis menggunakan EasyEDA.

Gambarajah litar cukup mudah; projek yang lengkap dikuasakan oleh penyesuai 12V. 12V ini kemudian ditukar menjadi + 5V menggunakan dua pengatur voltan 7805. Satu dilabel sebagai + 5V dan yang lain dilabel sebagai + 5V (2). Sebab untuk mempunyai dua pengatur adalah apabila servo berputar, ia menarik banyak arus yang menyebabkan penurunan voltan. Penurunan voltan ini memaksa PIC menghidupkan semula dirinya sendiri, oleh itu kami tidak dapat mengoperasikan motor PIC dan servo pada rel + 5V yang sama. Jadi yang dilabelkan sebagai + 5V digunakan untuk memberi kuasa pada PIC Microcontroller, LCD dan Potentiometers dan output regulator yang berasingan yang dilabelkan sebagai + 5V (2) digunakan untuk menghidupkan motor servo.

Lima pin output potensiometer yang memberikan voltan berubah dari 0V hingga 5V disambungkan ke pin analog An0 hingga AN4 PIC. Oleh kerana kami merancang untuk menggunakan pemasa untuk menghasilkan PWM, motor servo dapat disambungkan ke pin GPIO mana pun. Saya telah memilih pin dari RD2 hingga RD6 untuk motor servo, tetapi ia boleh menjadi GPIO pilihan anda.

Oleh kerana program ini melibatkan banyak penyahpepijatan, paparan LCD 16x2 juga dihubungkan ke portB PIC. Ini akan memaparkan kitaran tugas motor servo yang sedang dikendalikan. Selain daripada ini, saya juga telah memperluas sambungan untuk semua GPIO dan pin analog, sekiranya ada sensor yang perlu dihubungkan pada masa akan datang. Akhirnya saya juga menghubungkan pin pengaturcara H1 untuk memprogram PIC secara langsung dengan pickit3 menggunakan pilihan pengaturcaraan ICSP.

Langkah 2: Menjana Isyarat PWM pada Pin GPIO untuk Kawalan Motor Servo

"loading =" malas ">