الذراع الروبوتية القائمة على متحكم الموافقة المسبقة عن علم: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

من خط تجميع صناعات تصنيع السيارات إلى روبوتات الجراحة عن بعد في الفضاء ، توجد الأسلحة الروبوتية في كل مكان. تشبه آليات هذه الروبوتات الإنسان الذي يمكن برمجته لوظيفة مماثلة وقدرات متزايدة. يمكن استخدامها لأداء أعمال متكررة أسرع وأكثر دقة من البشر أو يمكن استخدامها في البيئات القاسية دون المخاطرة بحياة الإنسان. لقد قمنا بالفعل ببناء ذراع آلية للتسجيل والتشغيل باستخدام Arduino والتي يمكن تدريبها على القيام بمهمة معينة وجعلها تتكرر إلى الأبد.

في هذا البرنامج التعليمي ، سوف نستخدم متحكم دقيق 8 بت PIC16F877A القياسي في الصناعة للتحكم في نفس الذراع الآلية بمقاييس فرق الجهد. التحدي في هذا المشروع هو أن PIC16F877A لديها دبابيس PWN فقط ، لكننا نحتاج إلى التحكم في حوالي 5 محركات مؤازرة لروبوتنا والتي تتطلب 5 دبابيس PWM فردية. لذلك يتعين علينا استخدام دبابيس GPIO وإنشاء إشارات PWM على دبابيس PIC GPIO باستخدام مقاطعات المؤقت. الآن ، بالطبع ، يمكننا الترقية إلى متحكم دقيق أفضل أو استخدام IC de-multiplexer لجعل الأمور أسهل كثيرًا هنا. ولكن مع ذلك ، يجدر إعطاء هذا المشروع تجربة لتجربة التعلم.

تمت طباعة الهيكل الميكانيكي للذراع الروبوتية الذي أستخدمه في هذا المشروع بشكل كامل ثلاثي الأبعاد لمشروعي السابق ؛ يمكنك العثور على ملفات التصميم الكاملة وإجراءات التجميع هنا. بدلاً من ذلك ، إذا لم يكن لديك طابعة ثلاثية الأبعاد ، فيمكنك أيضًا إنشاء ذراع آلية بسيطة باستخدام الورق المقوى كما هو موضح في الرابط. بافتراض أنك حصلت على ذراعك الآلي بطريقة ما ، فلننتقل إلى المشروع.

الخطوة 1: مخطط الدائرة

يظهر أدناه مخطط الدائرة الكاملة للذراع الروبوتية القائم على متحكم الموافقة المسبقة عن علم. تم رسم الخطط باستخدام EasyEDA.

مخطط الدائرة بسيط جدًا ؛ يتم تشغيل المشروع بالكامل بواسطة محول 12 فولت. ثم يتم تحويل هذا الجهد 12 فولت إلى + 5 فولت باستخدام منظمي جهد 7805. أحدهما يسمى + 5V والآخر يسمى + 5V (2). السبب في وجود منظمين هو أنه عندما تدور المؤازرة فإنها تسحب الكثير من التيار مما يؤدي إلى انخفاض الجهد. هذا الانخفاض في الجهد يجبر PIC على إعادة تشغيل نفسه ، وبالتالي لا يمكننا تشغيل كل من PIC ومحركات المؤازرة على نفس السكة + 5V. لذلك يتم استخدام النوع المسمى + 5V لتشغيل متحكم PIC وشاشة LCD ومقاييس الجهد ومخرج منظم منفصل يسمى + 5V (2) يستخدم لتشغيل محركات المؤازرة.

يتم توصيل دبابيس الخرج الخمسة لمقاييس الجهد التي توفر جهدًا متغيرًا من 0 فولت إلى 5 فولت بالمسامير التناظرية من An0 إلى AN4 للموافقة المسبقة عن علم. نظرًا لأننا نخطط لاستخدام أجهزة ضبط الوقت لإنشاء PWM ، يمكن توصيل محركات المؤازرة بأي دبوس GPIO. لقد اخترت دبابيس من RD2 إلى RD6 لمحركات المؤازرة ، ولكن يمكن أن تكون أي GPIO من اختيارك.

نظرًا لأن البرنامج يتضمن الكثير من تصحيح الأخطاء ، يتم أيضًا توصيل شاشة LCD مقاس 16 × 2 بالمنفذ B للموافقة المسبقة عن علم. سيعرض هذا دورة العمل لمحركات المؤازرة التي يتم التحكم فيها. بصرف النظر عن هذا ، قمت أيضًا بتمديد الاتصالات لجميع دبابيس GPIO والدبابيس التناظرية ، فقط في حالة ما إذا كانت هناك حاجة إلى توصيل أي مستشعرات في المستقبل. أخيرًا ، قمت أيضًا بتوصيل دبوس المبرمج H1 لبرمجة PIC مباشرةً مع pickit3 باستخدام خيار برمجة ICSP.

الخطوة 2: إنشاء إشارات PWM على GPIO Pin للتحكم في محرك سيرفو

"تحميل =" كسول ">