جدول المحتويات:
- الخطوة 1: مقدمة
- الخطوة 2: الأجهزة
- الخطوة 3: تفاصيل المكونات
- الخطوة 4: المنهجية
- الخطوة 5: الكود
- الخطوة السادسة: التحديات والمشكلات
- الخطوة 7: خاتمة ومشروع فيديو
- الخطوة 8: شكر خاص
فيديو: فارز اللون على أساس حزام النقل المتحكم به من TIVA: 8 خطوات
2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41
مجال الإلكترونيات له تطبيقات واسعة. يحتاج كل تطبيق إلى دائرة مختلفة وبرنامج مختلف بالإضافة إلى تكوين الأجهزة. Microcontroller هو نموذج متكامل مضمن في شريحة يمكن من خلاله تشغيل تطبيقات مختلفة داخل شريحة واحدة. يعتمد مشروعنا على معالج ARM ، والذي يستخدم بشكل كبير في أجهزة الهواتف الذكية. الغرض الأساسي من تصميم فارز الألوان لأنه يستخدم على نطاق واسع في الصناعات على سبيل المثال في فرز الأرز. إن التفاعل بين مستشعر الألوان TCS3200 ، ومستشعر العقبة ، والمرحلات ، وحزام النقل ، والميكروكونترولر المستندة إلى ARM من سلسلة TIVA C هو العامل الرئيسي لجعل هذا المشروع فريدًا وممتازًا. يعمل المشروع بطريقة يتم فيها وضع الجسم على سير ناقل يتم إيقافه بعد المرور من مستشعر العوائق. الغرض من إيقاف الحزام هو إعطاء الوقت لمستشعر اللون للحكم على لونه. بعد الحكم على اللون ، يدور ذراع اللون المعني بزاوية معينة ويسمح للكائن بالسقوط في دلو الألوان الخاص به
الخطوة 1: مقدمة
يتكون مشروعنا من مزيج ممتاز من تجميع الأجهزة وتكوين البرامج. حاجة لهذه الفكرة حيث يتعين عليك فصل الأشياء في الصناعات. تم تصميم فارز الألوان القائم على المتحكم الدقيق وصنعه لدورة نظام معالجة وحدة التحكم الدقيقة التي تم تدريسها في الفصل الرابع من قسم الهندسة الكهربائية في جامعة الهندسة والتكنولوجيا. يتم استخدام تكوين البرنامج لاستشعار الألوان الأساسية الثلاثة. والتي يتم فصلها بواسطة الذراع المتصلة بمحركات مؤازرة على آلة النقل.
الخطوة 2: الأجهزة
المكونات التي تستخدم في صنع المشاريع مع وصفها المختصر ، مبينة أدناه
أ) متحكم TIVA C سلسلة TM4C1233H6PM القائم على معالج ARM
ب) مستشعر عقبة الأشعة تحت الحمراء
ج) مستشعر اللون TCS3200
د) المرحلات (30 فولت / 10 أمبير)
ه) محرك تروس (12 فولت ، 1 أمبير)
و) حزام النقل H-52
ز) تروس قطرها 56.25 مم
ح) محركات مؤازرة
الخطوة 3: تفاصيل المكونات
فيما يلي تفاصيل موجزة عن المكونات الرئيسية:
1) متحكم TM4C1233H6PM:
إنه المتحكم الدقيق القائم على معالج ARM ، والذي تم استخدامه في هذا المشروع. فائدة استخدام هذا المتحكم الدقيق هو أنه يسمح لك بتكوين الدبوس بشكل منفصل وفقًا للمهمة. بالإضافة إلى ذلك ، يسمح لك بفهم عمل الكود بعمق. لقد استخدمنا البرمجة القائمة على Interrupt في مشروعنا لجعله أكثر كفاءة وموثوقية. توفر عائلة Stellaris® من وحدات التحكم الدقيقة من Texas Instrument للمصممين بنية عالية الأداء تستند إلى ARM® Cortex ™ -M مع مجموعة واسعة من إمكانات التكامل ونظام بيئي قوي من البرامج وأدوات التطوير.
لاستهداف الأداء والمرونة ، توفر بنية Stellaris CortexM بسرعة 80 ميجاهرتز مع FPU ومجموعة متنوعة من الذكريات المتكاملة ووحدة معالجة الرسوميات GPIO المتعددة القابلة للبرمجة. تقدم أجهزة Stellaris للمستهلكين حلولاً فعالة من حيث التكلفة من خلال دمج الأجهزة الطرفية الخاصة بالتطبيقات وتوفير مكتبة شاملة من أدوات البرمجيات التي تقلل من تكاليف اللوحة ووقت دورة التصميم. توفر عائلة Stellaris للميكروكونترولر ، التي توفر وقتًا أسرع للتسويق والتكلفة ، الخيار الرائد في تطبيقات 32 بت عالية الأداء.
2) مستشعر عقبة الأشعة تحت الحمراء:
لقد استخدمنا مستشعر عقبة الأشعة تحت الحمراء بالأشعة تحت الحمراء في مشروعنا ، والذي يستشعر العقبات من خلال تشغيل مؤشر LED. يمكن ضبط المسافة من العائق بواسطة المقاوم المتغير. سوف يضيء مؤشر LED للطاقة استجابةً لجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء. جهد العمل هو 3 - 5V DC ونوع الخرج هو التحويل الرقمي. حجم اللوح 3.2 × 1.4 سم. مستقبل الأشعة تحت الحمراء الذي يستقبل الإشارة المرسلة بواسطة باعث الأشعة تحت الحمراء.
3) مستشعر اللون TCS3200:
TCS3200 عبارة عن محولات ملونة قابلة للبرمجة من الضوء إلى التردد تجمع بين الثنائيات الضوئية السيليكونية القابلة للتكوين ومحول التيار إلى التردد على دائرة متكاملة أحادية CMOS. الإخراج عبارة عن موجة مربعة (50٪ دورة عمل) مع تردد يتناسب طرديًا مع شدة الضوء (الإشعاع). يمكن لواحدة من ثلاث قيم محددة مسبقًا عبر دبابيس إدخال للتحكم أن تقيس تردد الإخراج الكامل. تسمح المدخلات الرقمية والمخرجات الرقمية بواجهة مباشرة إلى متحكم دقيق أو دوائر منطقية أخرى. يضع تمكين الإخراج (OE) الإخراج في حالة مقاومة عالية لمشاركة وحدات متعددة لخط إدخال متحكم دقيق. في TCS3200 ، يقرأ محول الضوء إلى التردد مجموعة 8 × 8 من الثنائيات الضوئية. تحتوي ستة عشر صمامًا ضوئيًا على مرشحات زرقاء ، و 16 صمامًا ضوئيًا بها مرشحات خضراء ، و 16 صمامًا ضوئيًا بها مرشحات حمراء ، و 16 صمامًا ضوئيًا واضحًا بدون مرشحات. في TCS3210 ، يقرأ محول الضوء إلى التردد مجموعة 4 × 6 من الثنائيات الضوئية.
تحتوي ستة صمامات ثنائية ضوئية على مرشحات زرقاء ، و 6 صمامات ضوئية بها مرشحات خضراء ، و 6 صمامات ضوئية بها مرشحات حمراء ، و 6 صمامات ضوئية نقية بدون مرشحات. تتداخل الأنواع الأربعة (ألوان) من الثنائيات الضوئية لتقليل تأثير عدم انتظام الإشعاع الساقط. جميع الثنائيات الضوئية من نفس اللون متصلة بالتوازي. يتم استخدام الدبابيس S2 و S3 لتحديد أي مجموعة من الثنائيات الضوئية (أحمر ، أخضر ، أزرق ، واضح) نشطة. يبلغ حجم الثنائيات الضوئية 110 ميكرومتر × 110 ميكرون وتوجد على مراكز 134 ميكرون.
4) المرحلات:
تم استخدام المرحلات للاستخدام الآمن للوحة TIVA. سبب استخدام المرحلات لأننا استخدمنا محرك 1A ، 12V لقيادة تروس الحزام الناقل حيث تعطي لوحة TIVA 3.3V DC فقط. لاشتقاق نظام الدائرة الخارجية ، من الضروري استخدام المرحلات.
5) حزام النقل 52-H:
يتم استخدام حزام التوقيت من نوع 52-H لصنع الناقل. يتم دحرجته على ترسين من التفلون.
6) تروس قطرها 59.25 مم:
تستخدم هذه التروس لقيادة الحزام الناقل. التروس مصنوعة من مادة التفلون. عدد الأسنان في كلا الترسين هو 20 ، وهو ما يتوافق مع متطلبات الحزام الناقل.
الخطوة 4: المنهجية
] المنهجية المستخدمة في مشروعنا بسيطة للغاية. يتم استخدام البرمجة القائمة على المقاطعة في منطقة الترميز. سيتم وضع كائن على سير ناقل الجري. يتم توصيل مستشعر العوائق بجهاز استشعار اللون. عندما يصل الكائن بالقرب من مستشعر اللون.
سيولد مستشعر العوائق المقاطعة التي تسمح بتمرير الإشارة إلى مجموعة ، والتي ستوقف المحرك عن طريق إيقاف تشغيل الدائرة الخارجية. سيتم منح مستشعر اللون وقتًا بواسطة البرنامج للحكم على اللون من خلال حساب تردده. على سبيل المثال ، يتم وضع جسم أحمر واكتشاف تردده.
سوف يدور المحرك المؤازر المستخدم لفصل الأجسام الحمراء بزاوية محددة ويعمل كذراع. مما يسمح للكائن بالسقوط في دلو الألوان الخاص به. وبالمثل ، إذا تم استخدام لون مختلف ، فسيتم تدوير المحرك المؤازر وفقًا للون الكائن ثم يسقط الكائن في دلو خاص به. يتم تجنب المقاطعة القائمة على الاستقصاء لزيادة كفاءة الكود بالإضافة إلى أجهزة المشروع. في مستشعر الألوان ، يتم حساب تردد الكائن على مسافة محددة وإدخاله في الكود بدلاً من تشغيل وفحص جميع المرشحات من أجل السهولة.
يتم الحفاظ على سرعة السير الناقل بطيئة بسبب الحاجة إلى ملاحظة واضحة لتصور العمل. إن سرعة الدوران الحالية للمحرك المستخدم هي 40 دون أي لحظة من القصور الذاتي. ومع ذلك ، بعد وضع التروس والحزام الناقل. بسبب زيادة عزم القصور الذاتي ، يصبح الدوران أقل من عدد الدورات في الدقيقة المعتاد للمحرك. تم تقليل عدد الدورات في الدقيقة من 40 إلى 2 بعد وضع التروس والحزام الناقل. يستخدم تعديل عرض النبض لقيادة المحركات المؤازرة. يتم أيضًا تقديم الموقتات القائمة على تشغيل المشروع.
ترتبط المرحلات بدائرة خارجية وكذلك مستشعر العوائق. على الرغم من أنه يمكن ملاحظة مزيج ممتاز من الأجهزة والبرامج في هذا المشروع
الخطوة 5: الكود
تم تطوير الكود في KEIL UVISION 4.
الكود بسيط وواضح. لا تتردد في السؤال عن أي شيء عن الكود
تم أيضًا تضمين ملف بدء التشغيل
الخطوة السادسة: التحديات والمشكلات
جهاز:
تنشأ عدة مشاكل أثناء صنع المشروع. كل من الأجهزة والبرامج معقدة ويصعب التعامل معها. كانت المشكلة في تصميم الحزام الناقل. أولاً ، قمنا بتصميم حزام النقل الخاص بنا بأنبوب إطار دراجة نارية بسيط مع 4 عجلات (يتم تثبيت عجلتين معًا لزيادة العرض). لكن هذه الفكرة أخفقت لأنها لم تكن تعمل. بعد ذلك ، تحركنا نحو صنع الحزام الناقل مع حزام التوقيت والتروس. كان عامل التكلفة في ذروته في مشروعها لأن التصميم الميكانيكي للمكونات والتحضير يستغرقان الوقت والعمل الجاد بدقة عالية. لا تزال المشكلة موجودة لأننا لم نكن ندرك أنه يتم استخدام محرك واحد فقط يسمى ترس السائق وتسمى جميع التروس الأخرى التروس المدفوعة. يجب أيضًا استخدام محرك قوي يحتوي على عدد أقل من الدورات في الدقيقة والذي يمكنه تشغيل حزام النقل. بعد حل هذه القضايا. كان الجهاز يعمل بنجاح.
برنامج ب:
كانت هناك أيضًا تحديات يجب مواجهتها مع جزء البرنامج. كان الوقت الذي يدور فيه المحرك المؤازر ويعود إلى الجسم المحدد هو الجزء الحاسم. استغرقت البرمجة القائمة على المقاطعة الكثير من الوقت لتصحيح الأخطاء والتفاعل مع الأجهزة. كان هناك 3 دبابيس أقل في لوحة TIVA الخاصة بنا. أردنا استخدام دبابيس مختلفة لكل محرك مؤازر. ومع ذلك ، نظرًا لقلة عدد المسامير ، كان علينا استخدام نفس التكوين لمحركين مؤازرين. على سبيل المثال ، تم تكوين Timer 1A و Timer 1B للمحرك المؤازر الأخضر والأحمر وتم تكوين Timer 2A باللون الأزرق. لذلك عندما قمنا بتجميع الكود. تم تدوير كل من المحرك الأخضر والأحمر. تنشأ مشكلة أخرى عندما يتعين علينا تكوين مستشعر اللون. لأننا كنا نقوم بتكوين مستشعر اللون ، وفقًا للتردد بدلاً من استخدام المفاتيح والتحقق من كل لون واحدًا تلو الآخر. تم حساب ترددات الألوان المختلفة باستخدام راسم الذبذبات على مسافة مناسبة ثم تم تسجيلها والتي يتم تنفيذها لاحقًا في الكود. أصعب شيء هو تجميع كود PAGE 6 في واحد. يؤدي إلى العديد من الأخطاء ويتطلب الكثير من التصحيح. ومع ذلك ، نجحنا في القضاء على العديد من الأخطاء قدر الإمكان.
الخطوة 7: خاتمة ومشروع فيديو
أخيرًا ، لقد حققنا هدفنا وأصبحنا ناجحين في صنع فارز لون قاعدة الحزام الناقل.
بعد تغيير معلمات وظائف التأخير للمحركات المؤازرة لتنظيمها وفقًا لمتطلبات الأجهزة. كان يعمل بسلاسة دون أي عوائق.
فيديو المشروع متاح في الرابط.
drive.google.com/open؟id=0B-sDYZ-pBYVgWDFo…
الخطوة 8: شكر خاص
شكر خاص لأحمد خالد لمشاركة المشروع ودعم القضية
اتمنى ان يعجبك هذا ايضا
BR
طاهر الحق
UET LHR PK
موصى به:
باب حظيرة الدجاج - على أساس الأردوينو: 5 خطوات (بالصور)
باب حظيرة الدجاج - مقره في Arduino: أولاً وقبل كل شيء ، لغتي الأم هي الهولندية ، لذا أعتذر عن الأخطاء الإملائية المحتملة. إذا لم يكن هناك شيء واضح ، اترك رسالة فقط في التعليقات ، هذا هو أول مشروع لي في اردوينو. نظرًا لأن زوجتي سئمت من فتح باب الحظيرة يدويًا كل يوم aga
مزيل الرطوبة Apple HomeKit Wi-Fi على أساس ESP8266؟: 6 خطوات (بالصور)
Apple HomeKit Wi-Fi Dehumidifier استنادًا إلى ESP8266؟: لسوء الحظ ، لا يوجد سوى واحد أو اثنين من أجهزة إزالة الرطوبة التي تدعم Apple HomeKit ، ولكن هذه الأسعار مرتفعة بالفعل (300 دولار +). لذلك قررت أن أجعل جهاز Apple HomeKit لإزالة الرطوبة قادرًا على Wi-Fi على أساس جهاز رخيص لدي بالفعل؟ أنا
فارز اللون: 6 خطوات
فارز الألوان: هدف فارز الألوان هذا هو نقل m & amp؛ ms إلى أكوام مختلفة بناءً على لونها
روبوت تتبع اللون على أساس العجلة متعددة الاتجاهات و OpenCV: 6 خطوات
روبوت تتبع الألوان استنادًا إلى العجلة متعددة الاتجاهات و OpenCV: أستخدم هيكل عجلة متعدد الاتجاهات لتنفيذ تتبع الألوان الخاص بي ، وأستخدم برنامجًا للهاتف المحمول يسمى OpenCVBot. شكرا لمطوري البرمجيات هنا ، شكرا لك. يقوم OpenCV Bot في الواقع باكتشاف أو تتبع أي كائن في الوقت الحقيقي من خلال معالجة الصور
فارز اللون UCL-IIoT: 7 خطوات
فارز الألوان UCL-IIoT: مقدمة في هذه التعليمات سنحاول شرح ، كيف سنقوم بالبرمجة ، وكيف نجمع آلة فرز الألوان. سيتم برمجته في Arduino Uno ، من خلال Arduino Software هذا المشروع اختياري في دراستنا. المعنى