MCU-ovladatelný kolotoč pro montáž na kameru: 10 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Takže jste zlý šílený vědec a stavíte si svého nejnovějšího destructo-robota. Naučili jste se bolestivou lekci, že když je zmařen, je nejlepší nebýt na palubě svého stvoření v těle, s hořícími a pouty. Jak váš výtvor naruší jižní stěnu prvního břehu YourTownVille, pokračuje na sever směrem k trezoru, když najednou váš nepřítel přijde z východu a zkratuje váš vysokonapěťový H-můstek s vyhozenou kovovou střelou s motivem hrdiny, usmaží MCU se zadním napětím a stojí vás tisíce v součástech robota a ztratí potenciální kořist z banky, a přitom zachránit den a získat dívku. Typické hrdinské věci. Kdybyste jen měli předvídavost instalovat systém vidění, který by se mohl pohybovat pomocí extra analogové páčky na tom gamepadu, se kterým jste řídili stroj ze své jachty nad vodou v mezinárodních vodách … No, tady je jeden způsob, jak stavět takový systém. (Doufám, že nikoho nebaví scénář zlého šíleného vědce výše)

Krok 1: Díly a nástroje

Potřebný hardware: 1/4-20 x 2 "dlouhý šroub, množství 1 1/4-20 šestihranná matice, množství 3 1/4-20 křídlová matice, množství 1 4-40 šroub stroje, množství 12 4- 40 strojních matic, množství. 12 1/4 "dlouhé #4 mezikusy, množství. 12 šroubů do dřeva, množství. 6 pinů 1/16 "x 1,5" dlouhý, množství. 1 2,5 "napínací pružina, množství. 1 2dílný epoxidový tenký vodící drát izolovaný 22 AWG izolovaný hardware: vyřazené médium CD-ROM, 2 ks GearBox zachráněno z autíčka, 1 ks rozvodový řemen s kladkou, 1 kus z dřevěného tenkého šrotu Elektrické součásti: potenciometr pro montáž na panel 10 kOhm, 1ks odpor 1k ohm, 1 smontovaný 2-ampérový H-můstek PCBA, 1 jednosměrný motor s převodovkou, počet 1 (volitelný, ale doporučený) MCU dle výběru, na PCBA 0,1 "rozložené kolíky pro připojení Molex 2-pinové, 3pinové a 4pinové drátové konektory Molex krimpovací koncovky připojení Nástroje: #1 Šroubovák Philips #2 Šroubovák Philips Plechovky 7/16" Klíče Vrták s jehlovým nosem 1/4 "Maticový šroubovák, s bity 1/4-20 Die (jako u sady Tap and Die) Sada pro páječku Sharpie Marker Kompas Pájecí pila na dřevo

Krok 2: Plánování, označení a předvrtání

Pomocí kompasu jsem vytvořil kruh soustředný s vnějším okrajem jednoho z disků CD. Potom jsem pomocí kompasu rozdělil kruh na šest stejných segmentů a poté každý z nich rozdělil dvěma, celkem tedy dvanáct segmentů kruhu. Každou označenou díru jsem vyvrtal z obou CD. Mimochodem, na disk CD můžete psát pouze speciálním inkoustem, jako je Sharpie Marker. Označil jsem několik držáků z plechu pro montáž řemenice pohonu a předvrtal tyto otvory. Dále jsem vystřihl tvar konzol a ohnul je do správného tvaru. Vyvrtal jsem 1/4 "otvor pro montáž potenciometru na kus dřeva a předvrtal otvory ve dřevě, kam by se konzoly montovaly Budete také muset vyvrtat 1/4 "otvor v jednom z disků CD pro upevnění šroubu ve svislé poloze pro instalaci kamery.

Krok 3: Namontujte horní CD na potenciometr

Potenciometr, který jsem dostal od Radio Shack za 2,99 $ plus daň, byl dodáván s malou tenkou podložkou a tenkou maticí, která mu umožnila namontovat se za panel. Z nějakého důvodu měl také velmi dlouhý hřídel. První věc, kterou musíte udělat, je zajistit hřídel a odstřihnout nitě pomocí matrice 1/4-20. Ukázalo se, že ten, který jsem použil, je vyroben z hliníku, takže řezání probíhalo velmi hladce, ale nitě nejsou tak silné, jak by mohly být. Jsou však dostatečně silné. Vezměte podložku a vycentrujte ji pod otvor ve středu disku CD-ROM. Označte průměr středového otvoru disku CD na podložce tužkou. Nyní použijte cínové nůžky a seřízněte průměr podložky dolů, dokud nezapadne přesně do středového otvoru disku CD-ROM. Potenciometr má na povrchu také „hrbol“, aby byl v panelu zarovnán. Chcete-li tuto funkci využít, vyvrtejte do disku CD-ROM díru. Mezi správným umístěním zarovnávacího otvoru a přesným řezáním podložky bude váš potenciometr přesně ve středu karuselu. Utáhněte matici a vaše CD je bezpečně upevněno. Našroubujte jednu z šestihranných matic 1/4-20 na hřídel potenciometru.

Krok 4: Přišroubujte spodní CD k hornímu CD

Než skutečně přidáte spodní disk CD-ROM, připevněte montážní šroub kamery. Pomocí dvanácti šroubů 4-40, rozpěrných šroubů a šestihranných matic našroubujte druhé CD na tuto sestavu.

Krok 5: Namontujte kolotoč na dřevo

Vložte závitový potenciometrový hřídel předvrtaným otvorem 1/4 ve dřevě. Našroubujte druhou šestihrannou matici 1/4-20 na hřídel potenciometru a utáhněte matici tak, aby karusel směřoval dopředu, když je potenciometr je přesně ve středu svého analogového rozsahu. Pro usnadnění tohoto úkolu jsem označil špičku hřídele značkou pro ostré předměty.

Krok 6: Napište nějaký testovací firmware, který změní váš MCU na sériový voltmetr

Ve svém nastavení jsem použil LPC2148 MCU od NXP LPC2148, protože jsem s nimi obeznámen ze zkušenosti v mé práci. Další dobrou volbou by byl jakýkoli levný MCU s analogovými vstupy a volnými GPIO piny s bezplatným řetězcem nástrojů GNU a portem RS232. Pomocí IDE a kompilátoru, který si vyberete, napište nějaký firmware, který bude číst analogový vstup, pro který jste se rozhodli, a vložte výsledky na sériovém portu. Vzhledem ke složitosti programování MCU by byly podrobnější pokyny na toto téma zcela samy o sobě. Flashujte svůj MCU pomocí vhodného bleskového kabelu. Váš kód funguje správně na první pokus, že?

Krok 7: Kalibrace naměřených hodnot MCU

Připojte tedy potenciometr k desce MCU pomocí několika aligátorových spon. Připojil jsem levý elektrický terminál ke zdroji 3,3 V DC na desce MCU, uzemnil pravý terminál a připojil střední terminál ke kolíku analogového vstupu přes odpor 1 K. Rezistor vám brání uvolnit kouzelný kouř z vašeho MCU, když potenciometr je v jednom z rozsahů jeho pohybu. Poskytněte svému MCU zdroj napájení a připojte sériový kabel. Otevřete svůj oblíbený program RS232 Terminal a sledujte, jak odečty přicházejí. To, co jsem hledal jako první, bylo nejvyšší/nejnižší možné čtení napětí, které by ADC zaregistroval. Vložil jsem tato čísla do svého firmwaru, použil nějakou fantastickou číselnou matematiku na svém kódu voltmetru, překompiloval, přeflashoval a spustil můj terminálový program zpět nahoru. Mimochodem, „_udivsi ()“je složité vystopovat. MCC LPC2000 zjevně neradi dělí. Já také ne, takže jsme souhlasili, že nesouhlasíme. Další sadu čísel, kterou jsem chtěl, bylo napětí, když kolotoč mířil přímo dopředu, doleva a doprava. Zjistil jsem, že kolotoč se může otáčet mnohem dále doleva a doprava, než z něho získáte smysluplná čísla. Dostal jsem dobré hodnoty asi o celých 180 stupňů, takže jsem mohl namířit fotoaparát z plného levého na úplný pravý. Opět jsem tato čísla přidal do svých výpočtů ve firmwaru. To činí z hodnoty převzaté z potenciometru poněkud spolehlivé čtení ze snímače.

Krok 8: Připojte zbývající hardware a elektroniku

Přišroubujte držáky na kus dřeva pomocí šroubů do dřeva. Připevněte roh převodovky na jeden z držáků. Nasaďte rozvodový řemen na karusel a hnací řemenici. Připojte tažnou pružinu mezi dva držáky a v případě potřeby použijte další zajišťovací drát. Nyní jsem našrouboval desku H-Bridge (přebytek ze starého projektu) na kus dřeva mezi dvě konzoly.

Krok 9: Kabeláž

Ach, čas na dřinu. Budete potřebovat vodiče připojující váš MCU k potenciometru (viz krok 7, kde se tyto detaily opakují), připojení vašeho MCU k H-Bridge a připojení H-Bridge k převodovému motoru. Vaše kabeláž může být minimální: stačí změřte, ustřihněte, odizolujte a pájejte tyto vodiče. U modulárnějšího elektroinstalačního systému použijte kolíky a konektory konektorů a zakončení vodičů a teplem smrštitelné bužírky a gumičky a zipy a pásky na suchý zip a sponky a páskové kabely a spoustu drahých malých dílů z mouser.com. Vážně, vyrobit opravdu dobré kabely je spousta práce. Udělejte, co pro váš systém funguje nejlépe.

Krok 10: Dokončete firmware

Nyní máte hardware a elektroniku v provozu a máte kalibrační čísla. Napište svůj zlý firmware ignorující lidský život pomocí neurální sítě, která se dokáže naučit bát a nenávidět svého tvůrce. Pokud je to možné, rozhraní s některými mozkovými buňkami myši, pro extra náhodné chování. Rozhodně bych doporučil přidat do svého robota také plamenomety a hroty. Nyní má váš robot ve svém mrtvém úhlu méně prostoru pro skrývání hrdinů. Jeho Achillova pata je nyní vyzbrojena ekvivalentem … tenké bavlněné ponožky do tělocvičny, ale to je v pořádku, protože váš úhlavní rival pravděpodobně není tak jasný. Hodně štěstí a nezapomeňte na svůj švýcarský bankovní účet nepoužívat číslice Pi číslo… znovu. Děkuji za přečtení mého prvního článku.