Применение arduino в автомобиле – управление магнитолой кнопками на руле. Машинка на Ардуино: как сделать радиоуправление своими руками
Совсем недавно недорогие микроконтроллеры, такие как Arduino, открыли новые двери для тех, кто хочет сделать интересные приспособления для своих автомобилей. В этой статье мы рассмотрим популярный проект, связанный с Аrduino в автомобиле, который использует эту популярную открытую аппаратную плату.
Самый распространенный проект на Ардуино для автомобиля – установка в машине ЖК-дисплея с особыми функциями и показателями.
Когда Ардуино-дисплей в авто находится в движении, отображаются: процент нагрузки двигателя, напряжение батареи, температура в салоне и температура охлаждающей жидкости двигателя (есть несколько других статистических данных о транспортном средстве, которые могут отображаться, если нужны). Помимо дисплея и микроконтроллера, понадобятся различные датчики для создания этого Аrduino проекта для автомобиля.
Если Аrduino для автомобиля совместим с IDE Teensy 3.6, то читается анимированный растровый образ машины и резервные датчики. Каждый из четырех датчиков на своем месте, так же, как и анимационная картинка автомобиляоторая меняет цвет, исходя из того, насколько близко объект находится к машине (только зеленый означает
Этот Ардуино проект для авто очень сложный, потому что резервные датчики взаимодействуют с приемопередатчиком, а затем отображают информацию на маленький ЖК-дисплей.
Проприетарный протокол связи не является типичным, как например, I2C, UART, CAN, USB и так далее. Свойства протокола могут различаться в каждом случае, в зависимости от поставщика.
Прежде чем отключить ЖК-дисплей, нужно проверить три провода, соединяющие трансивер и ЖК-дисплей. В инструкции указывается, что необходим красный провод + 5В, провод черного цвета и синий провод. После подключения осциллографа к синему проводу и заземлению пользователь увидит характерное изображение.
Биты под номерами 0-5 не несут никакой существенной информации и не кодируются.иты 6-8 соответствуют датчикам с названиями A, B, C или D. Необходимо загрузить эскиз в IDE Arduino, который считывает датчики и выводит данные через последовательную консоль.
Для следующего Ардуино проекта в автомобиле можно использовать бесплатное программное обеспечение для редактирования фотографий под названием GIMP для обрезки и изменения размера изображения машины с верхнего вида. Затем необходимо экспортировать изображение в виде 24-битного растрового изображения с именем «car.bmp», которое составляет 110 пикселей на 250 пикселей. После загружаем все на карту microSD и помещаем эту карту в микроконтроллер Teensy 3.6.
Основными причинами, по которым нужно использовать Teensy 3.6 вместо UNO, остается скорость, с которой Teensy может читать SD-карту и отображать изображение с помощью драйвера дисплея RA8875. При использовании UNO процесс займет около 8 секунд, в то время как с Teensy 3.6 займет 1,8 секунды.
Для дальнейшего конструирования проекта с Аrduino для автомобиля потребуется сделать трехмерную печать верхней и нижней крышки ЖК-дисплея для его защиты. В машине необходимо предварительно просверлить отверстия для датчиков.
Какие датчики можно подключить к Ардуино
В конечном итоге, пользователь получит отличное приспособление, контролирующие все возможные параметры автомобиля. Список деталей, которые понадобятся для создания этого ЖК-дисплея Ардуино для автомобиля, приведен ниже:
- Адаптер Freematics OBD-II.
- Резервные датчики.
- 7-дюймовый ЖК-дисплей TFT.
- Драйвер для дисплея LCD на базе SPI.
- Микропроцессор Teensy 3.6.
- Специальный уровень Shifter.
- 74HC125 Tri State Buffer IC.
- Карта памяти MicroSD Card.
- Провод, конденсаторы и резисторы.
- Датчик температуры DS18B20.
- Разделитель OBD-II.
- Микроконтроллер Ардуино.
Подключение, запуск и настройка автоустройств на Ардуино
Для загрузки эскиза проекта Ардуино для авто в виде ЖК-дисплея в Teensy 3.6 вам необходимо установить Teensyduino. Затем вам нужно будет заменить библиотеки Adafruit_RA8875 и Adafruit_GFX в расположении библиотеки Teensy (а не на вашем типичном месте в документах). На Mac операционной системе нужно щелкнуть правой кнопкой мыши по значку приложения Arduino в приложениях, а затем перейти в:
В Windows данная папка находится под основным диском C, в файлах программ x86, Arduino, а затем в папке с аппаратным обеспечением. Как только вы это сделаете, вам нужно будет изменить расположение эскиза в приложении Arduino, отредактировав его в настройках – обычно библиотеки “Тинси” размещаются по следующему адресу:
/Applications/Arduino.app/Contents/Java/hardware/teensy/avr
Из-за проблемы с внутренним температурным датчиком пользователь устанавливает температурный датчик модуля DS18B20 .
- Загрузите эскиз display_code, если вы хотите использовать внутренний температурный датчик модуля OB2 I2C OBD-II.
- Загрузите эскиз display_code_with_new_temperature_sensor, если вы хотите использовать модуль DS18B20.
Необходимо исправить ошибки, всплывающие при подключении электронного устройства, включая DS18B20 , выводя температуру в 185 градусов по Фаренгейту; дисплей не включается вообще в холодную погоду, а пиксели застревают в неправильном цвете, когда дисплей затемнен.
Обратите внимание, что разгон teensy до 240 МГц не позволяет адаптеру I2C OBD-II взаимодействовать с teensy. Наконец, просто нажмите кнопку «Загрузить». В представленном скетче находятся обширные комментарии, которые помогут пользователю адаптироваться при конструировании ЖК-дисплея для авто.
Вскоре после установки дисплея пользователь поймет, что дисплей работает даже тогда, даже когда автомобиль выключен.
Заглянув в разводку OBD-II, электронщик обнаружит, что линия питания 12 В к разъему OBD-II всегда подключается непосредственно к батарее. Чтобы обойти это, необходимо купить разветвитель OBD-II и отрезать провод, идущий на контакт 16 на одном из двух разъемов на сплиттере, а затем подключить этот разрезаемый провод к добавлению проводки.
Затем, используя мультиметр, необходимо заглянуть в коробку предохранителей на стороне водителя и протестировать существующие предохранители, чтобы узнать, какой предохранитель получил питание после того, как ключ был включен в зажигание.
В конце пользователь подключает добавочный провод к предохранителю, который нужен для того, чтобы дисплей теперь включался только тогда, когда автомобиль работает и находится на ходу. Проведите некоторое исследование того, как правильно добавить схему к вашему автомобилю. Многие подобные проекты описаны на нашем сайте с подробными разъяснениями.
Кроме того, пользователь может добавить кнопку “стоп-старт” на Ардуино для своего дисплея с параметрами для автомобиля.
Все об ардуино и электронике!
Arduino – торговая марка аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники , ориентированная на непрофессиональных пользователей.
Название платформы происходит от названия одноимённой рюмочной в Иврее , часто посещавшейся учредителями проекта, а название это в свою очередь было дано в честь короля Италии Ардуина Иврейского .
Arduino может использоваться как для создания автономных объектов автоматики, так и подключаться к программному обеспечению на компьютере через стандартные проводные и беспроводные интерфейсы
В данном материале будет предоставлен пример как использовать несколько датчиков температуры 18b20 + добавлять нужное количество и производить удаленный мониторинг по средствам платы esp8266 nodemcu и приложения blynk. Данный материал будет полезен если нужно снимать удаленно несколько показаний температуры для мониторинга.
Хотите поиграть в видеоигры из детства? Танчики, Контра, Чип и Дэйл, Черепашки Ниндзя… Все эти игры ждут вас! Из данного руководства вы узнаете как просто и быстро собрать и настроить ретро-консоль на базе микрокомпьютера Raspberry Pi и сборки эмуляторов RetroPie.
Интерактивная снежинка соответствующей формы, созданная Ардуино Нано. Используя 17 независимых каналов PWM и сенсорный датчик для включения и эффектов.
Снежинка состоит из 30 светодиодов, сгруппированных в 17 независимых сегментов, которые могут управляться отдельно микроконтроллером Arduino Nano. Каждый блок управляется отдельным пином PWM, и регулирует яркость каждого блока светодиодов и эффекты отдельно.
Данная статья будет полноценной инструкцией для сборки машинки робота на базе кит комплекта 2wd robot на основе вай-фай платы esp8266 и мотор шилда под неё .
Так же в конце будет прошивка под эту плату и настройка приложения для управления нашим роботом через смартфон по средствам вай-фай сети.
Вначале статьи будет изложена теория, ближе к ее середине будет рассмотрена практика, максимально кратко так же расскажем об инструменте, о химии, которая необходима в пайке, о дополнительных инструментах. Для того, чтобы получить действительно качественную пайку, Вам все эти вопросы следует хорошо изучить, где-то узнавать подробности, но мы постараемся объяснить все максимально доступно «на пальцах», так что после прочтения вы гарантированно сможете выполнить поставленные задачи.
На просторах интернета в последнее время стали очень популярны часы на базе ESP8266 Nodemcu и пиксельных матрицах max7219 . Все из за того что данные часы очень просты в сборке, имеют широкий функционал и возможности с обновлением времени, получением различных данных с интернета и вывод на бегущую строку всех этих данных.
Популярная глушилка спаммер на базе платы ESP8266 (nodemcu \WEMOS) получила вторую версию прошивки c исправлением ошибок, улучшением интерфейса и добавлением более широкого функционала. Все это собрал до кучи и решил написать пост. Так же добавил подробный ворклог с упрощенной прошивкой через FLASHER (прошивка в 3 клика)
WIFI часы с метеостанцией на ESP8266 и матричном индикаторе на MAX7219
Очень интересный и простой проект часов с веб интерфейсом на базе платы ESP8266 nodemcu и дисплея MAX7219 . Наверное лучший вариант часов и спаренной погодной станции которая получает данные с интернета!
Дополнительные поля
test 1:Этот проект сделан на плате WIFI ESP8266 и заточен на управление и мониторинг через приложение BLYNK на вашем смартфоне. Так же в проект можно добавить IP-камеру (или использовать старый смартфон с камерой в виде сервера) для мониторинга в реальном времени через IP Webcam Pro через виджет в приложении BLYNK .Для подачи корма используется шаговый двигатель NEMA17 c шагом в 1.8 градуса – 200 шагов на полный оборот. Двигатель вращает шнек в сантехническомпереходнике, в который из бункера попадает корм.
Давайте начнем с тех возможностей, которые откроются перед вами, если вы обеспечите беспроводной обмен данными между двумя платами Arduino:
- Удаленное снятие показаний с датчиков температуры, давления, систем сигнализации на основе пироэлектрических датчиков движения и т.п.
- Беспроводное управление и мониторинг состояния роботов на расстоянии от 50 2000 футов.
- Беспроводное управление и мониторинг помещений в соседних домах.
- И т.д. и т.п. В общем, практически все, что требует беспроводных систем управления и мониторинга…
Это первый роботизированный проект, который я когда-либо делал, и если вы никогда не пробовали собрать робота, то, скорее всего, думаете что это сложно. Но Ардуино и шасси 2WD / 4WD сделают вашу сборку намного проще, и вы соберете своего первого робота с радиоуправлением на Ардуино без каких-либо мучений.
По пути ко мне пришла идея о создании радиоуправляемой машины своими руками, которая бы объезжала препятствия, поэтому я собрал и этот проект, видео и файл программы к которому прикладываю ниже.
Файлы
Шаг 1: Нужные части и инструмент
Я воспользовался готовыми решениями, и все запчасти и инструменты были приобретены через интернет.
Запчасти:
- Набор шасси 4WD для робота (GearBest)
- Arduino Nano (GearBest)
- Модуль H-моста LM298 (GearBest)
- Модуль bluetooth HC-06 (Amazon)
- Литий-ионные батарейки 2 x 18650 (GearBest)
- Отсек для батареек 2x 18650 (GearBest)
- Небольшая макетная плата (GearBest)
- Провода сечением 0.5 мм2
- Провода с джамперами папа-мама (Amazon)
- Провода с джамперами мама-мама (Amazon)
- Малярная лента, изолента или что-то подобное (Amazon)
Для робота, объезжающего препятствия:
Ультразвуковой модуль измерения расстояния HC — SR04 (GearBest)
Необходимый инструмент:
- Паяльник (Amazon)
- Кусачки (Amazon)
- Стриппер для провод (GearBest)
- Клеевой пистолет (GearBest)
Шаг 2: Что такое робот?
Робот – это электромеханическое устройство, которое способно каким-либо образом реагировать на окружающую обстановку и принимать самостоятельные решения или действия, чтобы достичь определенных целей.
Робот состоит из следующих компонентов:
- Структура / Шасси
- Привод / Мотор
- Контроллер
- Вводные устройства / Датчики
- Источник питания
В следующих шагах я опишу каждый из этих компонентов, и вы всё легко поймёте.
Шаг 3: Структура / Шасси
Структура состоит из физических компонентов. Робот имеет один или несколько физических компонентов, которые каким-либо образом двигаются для выполнения задания. В нашем случае структура робота – это шасси и колёса.
Шаг 4: Приводы
Под приводом можно понимать устройство, которое преобразовывает энергию (в робототехнике под энергией понимается электрическая энергия) в физическое движение. Большинство приводов производят вращательное или линейное движение.
В нашем случае привод – это DC-мотор, скорость которого равна 3000 оборотам в минуту, а вращающий момент 0.002 Н м. Теперь добавим к нему шестерню с передаточным числом 1:48. Новая скорость уменьшается на коэффициент 48 (в результате давая 3000/44 = 68 оборотов в минуту) и вращающий момент увеличивается на коэффициент 48 (в результате давая 0.002 x 48 = 0.096 Н м).
Шаг 5: Подготавливаем клеммы моторчиков
Отрежьте по 4 провода красного и черного цвета длиной примерно 12-15 см. Я использовал провода сечением 0.5 мм2. Оголите концы проводов. Припаяйте провода к клеммам моторчиков.
Вы можете проверить полярность моторчиков, соединив их с отсеком для батареек. Если он движется в прямом направлении (с красным проводом на позитивной и черным на негативной клеммах батареек), то с соединением все в порядке.
Шаг 6: Устанавливаем мотор
Прикрепите две акриловые распорки к каждому мотору при помощи двух длинных болтов и двух гаек. Для наглядности вы можете посмотреть видео .
Возьмите на заметку, что провода на каждом моторе ведут к центру шасси. Соедините оба красных и оба черных провода от моторов с каждой стороны шасси. После соединения у вас будет две клеммы на левой стороне и две на правой.
Шаг 7: Устанавливаем крышу
Послу установки 4 моторов нужно установить крышу. Приладьте 6 медных стоек при помощи гаек, клеммы проводов выведите сквозь отверстие в крыше.
Шаг 8: Контроллер
Теперь у нас установлены шасси и приводы, но нам не хватает контроллера. Шасси без контроллера никуда не поедут. Робот будет оставаться на месте, оставаясь безжизненным. Поэтому, для того чтобы робот перемещался, нам нужен мозг (контроллер).
Контроллер – программируемое устройство, способное работать по заданной программе и отвечающее за все вычисления, принятие решений и коммуникацию. В нашем случае в качестве контроллера мы используем микроконтроллер Ардуино Нано.
Контроллер принимает входные данные (с датчиков, удалённо и т.д.), обрабатывает их и затем даёт команду приводам (моторам) выполнить выбранное задание.
Если вы подключите позитивный провод от батарей на одну строну моторчика, затем подключите негативный провод от батарей на другой контакт моторчика, то он начнёт крутиться вперёд. Если вы поменяете провода местами, то мотор начнёт вращаться в другую сторону.
Микроконтроллер можно использовать, чтобы вращать мотор в одном направлении, но если вам хочется с помощью микроконтроллера вращать мотор и вперёд, и назад, то вам нужна дополнительная схема – H-мост. В следующем шаге я объясню, что это такое.
Шаг 9: Н-мост (модуль LM 298)
Что такое Н-мост?
Термин Н-мост произошел от типичного графического представления этой схемы. Это схема, которая может вращать мотор как в прямом, так и в обратном направлении.
Принцип работы:
Посмотрите приложенную картинку для понимания принципа работы схемы Н-моста. Мост состоит из 4 электронных выключателей S1, S2, S3, S4 (транзисторы / MOSFET/ IGBTS).
Когда выключатели S1 и S4 закрыты, а остальные два открыты, положительное напряжение будет проходить через мотор, и он будет вращаться в прямом направлении. Таким же образом, когда закрыты выключатели S2 и S3, а S1 и S4 открыты, обратное напряжение будет даваться на мотор и он начнёт вращаться в обратном направлении.
Заметка: выключатели на одной руке (то есть S1, S2 или S3, S4) никогда не закрываются одновременно – это создаст короткое замыкание.
Н-мосты доступны в виде интегральных схем, либо можно собрать свой мост при помощи 4 транзисторов или MOSFET. В моём случае используется интегральная схема Н-моста LM298, которая позволяет управлять скоростью и направлением моторов.
Описание распиновки:
Out 1: DC мотор 1 «+» или шаговый двигатель A+
Out 2: DC мотор 1 «-» или шаговый двигатель A-
Out 3: DC мотор 2 «+» или шаговый двигатель B+
Out 4: вывод мотора B
12v: вход 12V, но можно использовать от 7 до 35V
GND: Земля
5v: выход 5V, если джампер 12V стоит на месте, идеально для питания Arduino (и т.п.)
EnA: позволяет получать сигналы PWM для мотора A (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)
IN1: включает мотор A
IN2: включает мотор A
IN3: включает мотор B
IN4: включает мотор B
BEnB: позволяет получать сигналы PWM для мотора B (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)
Шаг 10: Входы / Датчики
В отличие от людей, роботы не ограничены лишь зрением, звуком, осязанием, обонянием и вкусом. Роботы используют различные датчики для взаимодействия с внешним миром.
Датчик – это устройство, которое выявляет и отвечает на определенные типы входящей информации из окружающего мира. Этой информацией может быть свет, тепло, движение, влажность, давление или любое другое явление окружающей среды.
Входящие сигналы могут идти от датчиков, удалённо, или со смартфона. В этом руководстве я использую смартфон в качестве девайса, отправляющего сигналы, управляющие роботом.
Шаг 11: Источник питания
Чтобы управлять приводами (моторами) и питать контроллер, роботу нужен источник питания. Большинство роботов питается от батарей. Когда мы говорим о батареях, то имеем в виду множество вариантов:
- Алкалиновые батарейки AA (не заряжаются)
- Никель-металгидридные или никель-кадмиевые батарейки AA (заряжаются)
- Литий-ионные батареи
- Литий-полимерные батареи
В зависимости от ваших нужд, нужно выбрать подходящий вид батарей. По-моему мнению, нужно всегда выбирать заряжаемые батареи достаточной ёмкости. Я использовал 2 литий-ионные батареи стандарта 18650 ёмкостью 2600mAh. Если для автономности вам нужно больше мощности, используйте большой комплект батарей, например 5A turnigy.
Отсек для батарей:
Отсек для батарей я заказал в Китае, он не подходил для батарей с плоским верхом, поэтому я использовал два неодимовых магнита для придания батарейкам нужной формы.
Зарядка:
Для зарядки батарей нужен хороший зарядник. По моему опыту, эти зарядники хорошо зарекомендовали себя:
- PowerEx AA Charger-Analyzer (Amazon)
- XTAR LiIon Battery Charger (Amazon)
- Turnigy LiPo Battery Charger (Amazon)
Шаг 12: Установка компонентов
Цельная схема устанавливается на крыше. Отсек для батарей, драйвер двигателей LM 298 и маленькую макетную плату я закрепил горячим клеем, но можно просто прикрутить их. Модуль bluetooth закрепляется скотчем. Ардуино нано вставьте в макетную плату.
Шаг 13: Электропроводка
Для соединения модулей понадобятся провода с джамперами.
Соедините красные провода двух моторов вместе (на каждой стороне) и затем черные провода. В итоге у вас выйдет по две клеммы с каждой стороны.
MOTORA отвечает за два правых мотора, соответственно два левых мотора соединены с MOTORB.
Для соединения всех компонентов следуйте инструкции:
Соединение моторов:
Out1 -> красный провод левостороннего мотора (+)
Out2 -> черный провод левостороннего мотора (—)
Out3 -> красный провод правостороннего мотора (+)
Out4 -> черный провод правостороннего мотора (—)
LM298 — > Arduino
IN1 -> D5
IN2-> D6
IN2 ->D9
IN2-> D10
Модуль Bluetooth -> Arduino
Rx-> Tx
Tx ->Rx
GND -> GND
Vcc -> 3.3V
Питание
12V — > красный провод батарей
GND -> черный провод батарей и пин GND на Arduino
5V -> соедините с пином 5V Arduino
Шаг 14: Логика управления
Чтобы понять принцип работы, я создал эту логическую таблицу. Она очень пригождается во время написания кода.
Шаг 16: Тестирование
Чтобы проверить робота-машину, я положил её на маленькую картонную коробку. Таким образом, колёса будут крутиться, но машинка будет оставаться на месте. Проверьте работоспособность, нажимая все доступные кнопки. Если всё работает, то можно по-настоящему управлять ей.
Заметка: если моторы вращаются в противоположном направлении, то просто поменяйте местами провода.
Шаг 17: Планы на будущее
В этом руководстве я объяснил, как создать простенькую машинку. Дальше я хочу добавить в неё некоторые улучшения. Вы можете присоединить к ней различные датчики, вот некоторые идеи:
- Добавление ультразвукового датчика для объезда препятствий
- Использование модуля WiFi, например ESP8266 или Node MCU вместо Bluetooth, для удлинения дистанции управления.
- Добавление солнечной панели для зарядки батарей.
Наши автомобили давно уже стали не просто средством передвижения, а целым комплексным решением сложных и порой высокопроизводительных систем имеющих косвенное отношение к передвижению. Это и мультимедиа отвечающие за развлечения и комфорт в салоне, и устройства улучшающие визуализацию сигнальных световых огней, и устройства воспроизводящие различные звуковые информационные сигналы, и датчики, а также другие опции. Таким образом, мы прежде хотим охарактеризовать и упомянуть микроконтроллеры и микроэлектронные устройства работающих на наше благо. При этом такие устройства могут добавляться в наш автомобиль по мере наших пожеланий и возможностей. Одним из таких устройств, своеобразных игрушек и помощников стала Ардуино.
Что такое Ардуино и зачем оно в автомобиле
Вначале давайте о том, что такое Ардиуино, ведь наверное еще не все знают к чему такая вещь в автомобиле. Надо сказать, без какой-то доли иронии, что это практически готовое функциональное устройство, которое можно настроить путем заливки в нее программы и тем самым заложить определенные полезные функции. Скажем мигающий стоп-сигнал по вашему алгоритму или ленивый поворотник или обеспечить индикацию и воспроизведение (звук, свет) срабатывания датчиков. Да нам фантазии не хватит перечислить все то, что можно сделать с этим девайсом. Если кратко, то вы задаете какие-то условия для реализации определенных действий, а вот мозгами обеспечивающими такую работу будет Ардуино. Так что если у вас есть логические задачи, которые вы хотели бы решать в автомобиле, то доверьте это все вашему маленькому помощнику. Однако, как и все ассистенты, так и наш Ардуино хочет кушать. А питается он электричеством от бортовой сети автомобиля. При этом логика Ардуино работает от 5 и 3,3 вольт. Конечно, штатно в Ардуино стоит стабилизатор напряжения, но его может не хватить для того, чтобы обеспечить должную мощность для питания. Именно поэтому следующий абзац как раз и будет посвящен снижению напряжения для подключения Ардуино.
Какое напряжение питание необходимо Ардуино в автомобиле
Итак, теперь о самом главном, о чем собственно и была написана наша статья. Да, конечно, можно было бы просто направить читателя на страничку «Как преобразовать 12 вольт в 5 вольт на машине », да и забыть про все… Однако раз уж мы взвалили этот груз на свои плечи, то давайте продолжим все же в тематическом ключе.
Если взглянуть в технические характеристики Ардуино то можно найти информацию о том, что Ардуино UNO питается от 9 вольт. На самом деле такое завышенное напряжение вполне оправдано, ведь если подать на Ардуино сразу 5 вольт, то его может не хватить. Все дело в том, что на плате у Ардуино есть свои стабилизаторы напряжения, а они тоже имеют какой-то КПД. В итоге если подать номинальное рабочее напряжение, то после них оно будет уже ниже номинального из-за собственного сопротивления стабилизаторов. Опять же если подать 12-14 вольт, то этого будет уже многовато. Ведь стабилизаторы, как правило, выполнены в корпусе SOT-223, а в таком корпусе рассеиваемая мощность у стабилизаторов 1117 серии всего-то 0,8 Вт. Давайте прикинем. Если подключить нагрузку эквивалентную 8-10 светодиодам, то это будет порядка 100 мА. В итоге на штатных стабилизаторах упадет от 7 до 9 вольт. Получается 0,1*9=0,9 Вт. То есть в этом случае микросхема – стабилизатор уже потребует радиатора, которого априори нет в Ардуино. Вот ту мы и приходим к выводу об оптимальном питании в 7-9 вольт. А дальше Ардуино сама из этого напряжения получит то, что ей надо. Теперь о том, как получить такое напряжение.
Питание (подключение) Ардуино к машине (преобразователи)
Начнем мы с абсурдного, но быть может с того, что кому-то может прийти в голову! При питании Ардуино сразу отказываемся от сопротивлений подключенных последовательно и снижающих напряжение. При этом не важно, что они мощные и способны рассеивать нужную мощность. Все дело в том что Ардуино может в разные промежутки времени потреблять разную мощность, а значит токоограничивающее сопротивление должно изменяться, что невозможно при обычном статическом, так его назовем, сопротивлении!
Итак, мы должны иметь динамически изменяющуюся составляющую в питании микроконтроллера. Здесь самое время обратиться к микросхемам – стабилизаторам. Скажем LM7809, 7808 способны выдавать ток до 1,5 А и снижать напряжение. Давайте и здесь прикинем. 14-9=5. 5 вольт надо погасить стабилизатору. Пусть потребляемый ток 150 мА. В итоге 0,15*5=0,75 Вт надо рассеять будет на корпусе ТО-220. Ну что сказать, все вполне жизненно и реально. Часть тепла рассеется на внешнем стабилизаторе, а часть на штатном. Опять же повторимся, что не следует брать 7805, так как это будет слишком низкое питание для Ардуино, да к тому же еще и рассеиваемая мощность на таком стабилизаторе подлетит в два раза, то есть надо будет наверняка ставить радиатор.
(Подключение 7809 и 7805 аналогично)
Ну, и если шагать в ногу со временем, то быть может стоит обратить внимание на ШИМ питание. Широко импульсная модуляция это когда напряжение выдается на нагрузку не постоянно, а импульсами. При этом на нагрузке как бы остается среднее значение от суммарного значения импульсов. В конце концов перерывы между этими импульсами позволяют сэкономить на энергозатратах при питании и не требуют элементов для рассеивания тепла – радиаторов. Единственное ШИМ несколько дороже чем просто микросхемы-стабилизаторы, да и собирать своими руками такую схему вряд ли кто станет. Проще купить готовый блок, но повторимся это более прогрессивно.
Подводя итог…
Что же, в принципе здесь уже можно подвести итог. Если у вас возникла необходимость подключения Ардуино к бортовой сети автомобиля, то самым лучшим вариантоы будет применение модуля ШИМ, при этом с рабочим напряжением 7-9 вольт. Все остальное ардуино сделает сама. Модули на 5 вольт и микросхемы стабилизаторы на то же самое напряжения не рекомендуются, так как из-за потерь питание может быть ниже номинального.
Видео о подключении Ардуино к 12 вольтам в автомобиле
Технологии не стоят на месте и сегодня автолюбителям предлагается множество различных вариантов для совершенствования своих «железных коней». Одним из таковых является Arduino. Это устройство представляет собой инструмент, использующийся для проектирования электронных устройств. В случае с автомобилем проектирование обычно осуществляется на лобовое стекло. Как сделать бортовой компьютер на Arduino и как его правильно настроить — читайте в этой статье.
[ Скрыть ]
Идеи для авто на основе маленькой платы с маленьким процессором — Arduino
Компы давно и плотно вошли в нашу жизнь. Аппаратная платформа Arduino — это одна из последних разработок с открытым программным кодом, которая построена на обычной печатной схеме. Подробнее о том, как с помощью такой платы сделать разные устройства для авто, мы расскажем далее.
БК
С помощью платы Arduino можно соорудить автомобильный бортовой компьютер, который сможет:
- рассчитать расход горючего;
- вывести информацию о температуре антифриза;
- рассчитать скорость движения, а также расстояние поездки;
- вывести потраченное горючее за определенный километраж;
- определить обороты мотора и т.д (автор видео — канал Arduino Tech PTZ).
Помимо устройства Arduino вам также потребуется жидкокристаллический модуль, адаптер Блютуз НС-05, а также сканер ELM327 и резисторное устройство на 10 кОм. Разумеется, необходимо приготовить и звуковой индикатор, монтажные провода и сам корпус устройства.
Процедура сборки осуществляется следующим образом:
- Сначала настраиваем Блютуз адаптер. К пинам устройства нужно припаять провода — к двум нижним и верхним контактам.
- Сам модуль подключается к плате для настройки, для этого необходимо открыть программу Arduino IDE 1.0.6 или любую другую версию, после его залить скетч в схему через USB-выход.
- Когда загрузка будет завершена, нужно зайти в меню Сервис — Монитор порта и выставить скорость 9600.
- Затем собирается схема с платой, адаптером и заранее подготовленным дисплеем. Сначала подключается Блютуз адаптер.
- После этого в схему добавляется дисплей. Более подробное описание подключения вы найдете на фото ниже.
- Резисторный элемент на 10 кОм используется для управления яркостью и контрастностью дисплея. Поэтому при первом подключении вы можете заметить, что изображения нет, если это так, то его нужно просто настроить путем поворота резистора.
- Далее, производится подключение дополнительной клавиши, которая будет выполнять функцию переключения экранов с информацией. Один контакт от кнопки идет к элементу GND, второй — к контакту 10. Чтобы подключить бипер, плюсовой контакт соединяется с 13 пином, а минусовой — с GND.
- Затем, используя то же программное обеспечение Arduino IDE 1.0.6, нужно залить скетч. Теперь вам остается только настроить бортовой компьютер и подключить его к автомобилю.
Фотогалерея «Схема подключения БК»
GPS-трекер
Чтобы собрать GPS-трекер на базе Arduino, вам потребуется:
- сама плата, процесс описан на примере модели Mega 2560;
- модуль GSM/GPRS, который будет использоваться для передачи данных на сервер;
- а также Arduino GPS-приемник, в примере мы рассмотрим модель SKM53 (автор видео об изготовлении трекера на примере платы SIM 808 — канал Alex Vas).
Как производится подключение схемы:
- Сначала осуществляется подключение модуля к основной плате, по умолчанию установлена скорость передачи данных 115200.
- После подключения нужно включить девайс и установить одинаковую скорость для всех портов — как последовательных, так и программных.
- GSM передатчик подключается к контактам 7 и 8 на основной микросхеме.
- Затем производится настройка модуля путем ввода команд. Все команды мы описывать не будем, их и так можно найти в Интернете без проблем. Рассмотрим только самые основные. AT+SAPBR=3,1,«CONTYPE»,«GPRS» — команда определяет тип подключения, в данном случае это GPRS. AT+SAPBR=3,1,«APN»,«internet.***.ru», где *** — это адрес оператора мобильной сети, который будет использоваться. AT+HTTPINIT — по этой команде производится инициализация HTTP.
- Нужно отметить один нюанс — при написании серверной составляющей интерфейса, желательно предусмотреть прием и выведение данных для нескольких адаптеров. Нужно установить переключатель на три позиции, это даст возможность получать данные от восьми автомобилей.
- Затем производится написание скетча на микросхеме. Сам скетч также можно найти в Сети, писать его необязательно. Учтите, если будут использоваться два активных последовательных порта, это может привести к ошибкам в передачи и отправке информации.
Парктроник
Чтобы соорудить парктроник, вам потребуются такие составляющие:
- сама микросхема;
- ультразвуковое устройство, в данном случае это дальномер HC-SR04:
- шесть светодиодных элементов;
- шесть резисторных элементов сопротивлением на 220 Ом;
- соединительные провода типа «папа-папа»;
- пьезодинамический элемент;
- макетная схема для сборки.
Процедура сборки выглядит следующим образом:
- Для начала на макетной схеме необходимо установить светодиодные элементы, подготовленные заранее. Отрицательный контакт у всех светодиодов будет общим. Короткий контакт — катод — следует подключить к отрицательной шине, которая имеется на макетной плате.
- К более длинным контактам диодов, то есть анодам, необходимо подключить резисторные элементы на 200 Ом, если вы не будете их использовать, это приведет к перегоранию диодов.
- На центральной части производится монтаж ультразвукового устройства. На этом контроллере есть четыре контакта. Vcc — это контакт питания на пять вольт, Echo — это выходной контакт, Trig — это вход, а GND — это заземление.
- После того, как дальномер будет установлен, к его выходам следует подключить проводку. В частности, контакт Echo подключается к выходу 13, Trig — к 12 контакту. GND, соответственно, необходимо соединить с заземлением, которое имеется на схеме контроллера, а оставшийся выход Vcc соединяется с 5-вольтовым питанием на плате Arduino.
- После выполнения этих действий нужно соединить проводку с контактами резисторных элементов. А также они подключаются последовательным образом к пинам на плате — используются пины от 2 до 7.
- Следующим этапом будет подключение пьезопищалки, которая и будет предупреждать водителя о приближении к препятствию. Минусовой выход, как вариант, можно будет объединить с отрицательным контактом установленного ранее дальномера. Что касается положительного контакта, то он соединяется с пином под номером 11 на микросхеме.
- Для того, чтобы устройство в конечном итоге работало в нормальном режиме, дополнительно нужно будет написать, после чего загрузить код программы в плату. В этом коде необходимо точно указать дистанцию, при приближении к которой начнут загораться диодные элементы и будет срабатывать пищалка. Причем тональность пищалки должна быть разной, чтобы водитель мог узнать, когда приближение к препятствию будет критическим. Сам код либо пишется самостоятельно, либо берется уже готовый вариант из Интернета. Вариантов скетчей очень много, вам нужно только выбрать наиболее подходящий для вашего устройства (автор видео — канал Arduino Prom).
Заключение
Как видите, микроплата Arduino — это универсальный вариант, с помощью которого можно создать множество различных девайсов. Помимо вышеописанных устройств, вы также можете соорудить спидометр, который будет выдавать информацию о скорости прямо на лобовое стекло, кнопку старт-стоп, и даже сигнализацию для транспортного средства. В целом вариантов очень много, если подойти к вопросу изготовления самодельного гаджета правильно, то у вас все получится.
Разумеется, для этого вы должны обладать знаниями в области электроники и электротехнике, при этом минимальных навыков, вероятнее всего, будет недостаточно. При изготовлении девайсов вам придется принимать собственные решения, о чем в Интернете может и не быть информации. Поэтому будьте готовы к тому, что процесс сборки может занять достаточно долгое время.
Видео «Как соорудить систему управления электродвигателем печки?»
Из видео ниже вы сможете узнать, как обустроить климат-контроль путем доработки регулятора отопительной системе на примере автомобиля ВАЗ 2115 (автор ролика — Иван Никульшин).
Экскаватор на радиоуправлении на ардуино
На основе Ардуино можно сделать много интересных вещей, пользуясь возможностю подключения к Ардуино радиомодуля многие делают радиоуправляемые игрушки (и не только игрушки) например машинки (например такие – машинка 1, машинка 2, машинка управляемая со смартфона, радиоуправляемый аэромобиль). Для обычной машинки достаточно сделать дистанционное управление одним двигателем и одним сервомотором но Ардуино предоставляет гораздо большие возможности т.е. на основе Ардуино можно сделать гораздо более сложные и интересные устройства. Например можно сделать экскаватор. Можно например “руку” экскаватора сделать на 4х сервомоторах а для перемещения его в пространстве использовать 2 моторредуктора. Сделать систему радиоуправления на Ардуино не сложно. О том как это сделать есть статья http://electe.blogspot.ru/2017/12/blog-post.html используя скетчи от туда, по аналогии можно сделать радиоуправление для экскаватора. Для управления сервомоторами можно использовать свободные цифровые пины Ардуино или же аналоговые (их также можно использовать как цифровые). Для аналоговых нужно просто указывать номер в порядке который начинается с числа которое на 1 больше самого большого числа цифрового пина. Для управления двигателями также можно использовать 4 свободных цифровых и/или аналоговых пина. Электрическая схема экскаватора м.б. например такой:Рисунок 1 – Электрическая схема экскаватора
Отдельные питания для ардуины, радиомодуля и силовой части нужны для нормальной ардуины в связи с радиомодулем. Для радиомодуля требуется меньшее напряжения питания если ардуино работает на частоте 16МГц т.к. на такой частоте напряжение не д.б. слишком низким а радиомодулю нужно напряжение около 3 с лишним вольт но т.к. его пины толерантны к более высокому напряжению чем его напряжение питания то такое соединение ардуины и радиомодуля можно совершить. Ещё этот радиомодуль в пике потребляет большой ток и при использовании общего с ардуиной стабилизатора в момент пика будет просадка напряжения и сбой в работе, также в момент пуска двигателей и сервомоторов просадка напряжения вполне возможна. Ардуино и радиомодуль можно питать от линейных стабилизаторов стабилизирующих напряжение путём изменения своего активного сопротивления а для питания силовой части это крайне не желательно т.к. при этом будет много энергии расходоваться впустую и лучше для этого использовать импульсный DC-DC преобразователь.
Экскаватор – это очень интересная игрушка а если он имеет достаточные размеры и мощность то он вполне м.б. полезной машиной. Посмотреть тест экскаватора, фотогрфии его сборки и ещё кое что можно в видео:
Очередная Arduino машинка + сборка простейшего варианта
Купил зарядку для ума в виде популярного конструктора arduino и понял одну простую вещь: не все там так гладко, как хочется. Одна покупка тянет за собой другую и так далее и далее, пока сам себе не стукнешь по рукам и не скажешь хватит. Поэтому, чтобы сэкономить вам время, нервы и финансы хочу поделиться опытом сборки простейшей машинки, которая будет объезжать препятствия.Что нам понадобится:
1. Шасси для робота, я взял это =9,50$2. Драйвер двигателя, например L9110s=1,22$
3. Датчик, который будет определять препятствие, я остановился на самом популярном и дешевом варианте дальномере HC-SR04=0,94$
Однако, никто не мешает воспользоваться более дорогими аналогами или чем-то подобным
4. Крепление датчика,синий, не самый лучший, но жизнеспособный вариант. =1,08$
В качестве аналогов: прозрачный, еще существует неуловимый желтый, наиболее прошаренный, но ссылку так и не нашел. Кто будет искать на вид он похож на синий, но имеет нормальные отверстия под винт м3 и 4 шурупа для крепления дальномера.
5. Плата arduino, которая будет обрабатывать данные с датчика и выдавать решение, куда ехать дальше. Остановился на UNO, как на самой удобной для моделирования на «лету» =5.88$
Эта плата выбрана из-за возможности заменить микроконтроллер в случае фатальной неудачи, так что можно купить версию в два раза дешевле
Итого я потратил примерно 19$ на самое основное
Однако дальше больше:
набор латунных стоек для удобства сборки =8,90$, провода =7,10$, дюпон разъемы (покупал давно, дешевле и для других целей, ссылка для понимания о чем речь),клищи для обжимки разъемов =13,21$, повербанк=1,15$ + по мелочи винты, шайбы, отвертки, аккумуляторы…
!!! терминалы, разъемы, клещи можно заменить набором проводов
вышеперечисленное мне понадобится позже и не раз, не обязательно так разгонятьсяПарочка фото на закуску
Провода и терминалы
Стойки, болты, гайки, шайбы
Сборка
Переходим к самому интересному — к созданию Франкенштейна!Первым делом сверлим в синем кронштейне отверстие под болт м3, потому как иного варианта крепления я не нашел
на термоклей сажаем дальномер.
Собираем шасси и крепим наш датчик. Чтобы он располагался как можно ниже, пришлось закрепить его не сразу на шасси, а с помощью стойки опустить на несколько сантиметров вниз. Нижний край кронштейна получился на одном уровне с моторами.
Крепим драйвер двигателя, подключаем моторы.
Приспосабливаем повербанк вместо батарейного отсека.
Для этого делаем два отверстия под винты м3 для крепления на шасси, припаиваем два проводка “+” и “-” к USB на плате и выводим провода через еще одно просверленное отверстие. К сожалению у меня не было под руками подходящего выключателя, так что эту функцию будет выполнять отключение проводков от ардуины. Далее крепим это дело на шасси.
Ставим ардуину, подключаем провода
Удобно, что заряжается аккумулятор через повербанк.
Вставляем аккумулятор прошиваем (воспользовался средой atmel studio 6), переворачиваем, чтобы не убежала, и тестируем, что получилось.
На первый взгляд все норм, если появляется препятствие машинка отворачивает в сторону, проверяет наличие препятствия и в случае повторного обнаружения поворачивает в другую сторону. Что получилось на практике: препятствия обнаруживает на ура, поворачивает неплохо, опытным путем поставил нужные задержки, но практически не способна ехать по прямой из-за заднего направляющего колеса. Скорее всего это мне попался такой «тугой» вариант, но из-за этого машинка всегда едет по диагонали, мелочь, а неприятно.
Подведем итоги
Для начала, тем, кто решит делать что-то подобное, стоит обратить внимание на шасси с четырьмя моторами. Такой шаг, в теории, исключит вероятность движения по дуге, но может добавить головной боли при подборе драйвера двигателя. Но не спешите ломать голову, можно оставить этот, все должно отлично работать, по токам проходит впритык — два мотора на канал. А вот однобаночного повербанка не хватит точно. На мой взгляд это уже повод рискнуть. Так же придется покупать шайбы, т.к. при креплении к пластмассе могут быть неприятные вещи. Еще было бы отлично разделить питание ардуины и моторов, либо воспользоваться стабилизатором, на худой конец впаять конденсатор большой емкости, но это для истинных ценителей, у меня работает и так. На практике я уложился в цену примерно 2000 руб, можно было и дешевле, но это была моя зарядка для ума и первый опыт в программировании (для чего собственно все и затевалось), особо экономить не стал. Появится время прикручу радиоуправление и выключатель.P.S. Проблему движения по дуге решала замена моторов, спасибо за совет. При покупке шасси не спешите подтверждать, сначала испытайте его в деле. Больше косяков нет, все работает.
мой первый обзор ^_^
Вот похожий обзор на готовый набор для сборки, а не с злостный хэндмэйд со сверлением, пайкой и термоклеем.
Как сделать радиоуправление на ардуино (модуль CCU R0) ардуино джойстик
В этом видео я покажу, как сделать самодельный модуль радиоуправления (CCU R0). Этот модуль может управлять четырьмя электродвигателями и тремя сервоприводами, в модуле используется приёмопередатчик NRF24L01, драйверы двигателей L293D и плата Ардуино нано. Этот модуль может управлять различными моделями машинок, танков, кораблей, самолётов и роботами.
Схема CCU R0 http://bit.ly/2y11iDh
Схема пульта для CCU R0 http://bit.ly/2y0AaUK
====================================================
Библиотека RF24-master http://bit.ly/2y1fZpQ
Скетч CCU R0 http://bit.ly/2y11iTN
Скетч пульта CCU R0 http://bit.ly/2y0A6Er
====================================================
Ссылки на детали.
1) Arduino NANO Ch440, на МК(MEGA328p)http://bit.ly/2E6YvtG
2) Джойстик для Arduino http://bit.ly/2E36IyX
3) Li-ion аккумуляторы 18650 http://bit.ly/2Dvt3nEhttp://bit.ly/2y1jqwOhttp://bit.ly/2Dvv2by
4) Боксы для аккумуляторов 18650 http://bit.ly/2y1cHmq
5) Радио модуль NRF24L01+ http://bit.ly/2DzuMsd
6)Радио модуль NRF24L01 с антенной http://bit.ly/2DyRtwo
7) Сервопривод SG90 http://bit.ly/2y0AaEb
8) Гребёнка однорядная 40 PIN папа http://bit.ly/2DxK14H
9) Гребёнка однорядная 40 PIN мама http://bit.ly/2DyqUaT
10) Панелька под микросхему 16 pin http://bit.ly/2DwT9Xq
11) Макетная плата 3х7см http://bit.ly/2y0W0Yd
12) Драйвер L293D http://bit.ly/2Dwnqpr
13) Конденсаторы керамические 0,1 мкФ http://bit.ly/2DwYoXh
14) Конденсаторы электролитический 10х25 В
http://bit.ly/2Dujqpb
========================================================
ИНСТРУМЕНТ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
1) Коврик для пайки огнеупорный силиконовый http://bit.ly/2DuPzx6
2) Коврик зелёный на столе называется (CUTTING MAT) http://bit.ly/2Dsqjaz
3)Держатель “третья рука” с лупой
http://bit.ly/2Dtr9nz
4) Припой с флюсом http://bit.ly/2DuN7qf
Похожие видео:
FPV Combo: Runcam Swift Micro & Eachine ATX03 Mini 5.8G 72CH AV VTX TransmitterСхемы: Создание робота Bluetooth W / Arduino & MIT App Inventor: 9 шагов (с изображениями)
В этом руководстве я покажу вам, как построить роботизированную полноприводную машину, которая управляется с помощью вашего мобильного телефона через Bluetooth и приложение с помощью MIT App Inventor. Я также покажу вам, как добавить другие функциональные возможности в более поздние инструкции, так что следите за обновлениями.
Расходные материалы:
Шаг 1: Вещи, которые вам понадобятся
1. Rобот автомобильного шасси
Автомобиль-робот можно купить на eBay и других интернет-сайтах менее чем за 25 долларов.
2. Arduino Mega
Теоретически вы можете использовать Arduino Uno, но для последующих обновлений Mega Должен
3. Щит контроллера мотора L293d
L293d необходим для подачи напряжения на наши четыре двигателя, Arduino не способен обеспечить достаточный ток для наших двигателей.
4. Модуль Bluetooth HC-06
Чтобы наш телефон управлял роботом, нам понадобится модуль Bluetooth HC-06 на борту нашего робота. HC-05 также может работать. Некоторые более старые модели Bluetooth-модулей не были устойчивы к 5 В. Обязательно купите тот, который говорит, что он терпим 5 вольт.
5. Аккумулятор
Вы можете использовать батарейный блок на 6 батарей типа АА или литий-ионную батарею, чтобы выходное напряжение ваших батарей составляло от 6 до 12 вольт.
6. Дюпон провода и другие провода
Вам также понадобятся несколько дупонтных разъемов, 4, если я посчитал правильно. Мужские клеммы на одном конце и женские на другом. Также вам понадобится провод для подключения двигателей к контроллеру двигателя L298d, 8 проводов длиной около 7 дюймов.
7. Другие вещи, которые вам могут понадобиться
Паяльник, припой, винты, отвертка, инструмент для зачистки проводов, пистолет для горячего клея, мобильный телефон и терпение
Шаг 2: собрать робота
Сначала вам нужно припаять два провода к каждому из четырех двигателей, я решил использовать красный и черный провода, но вы можете использовать любой цвет, который вам нравится. Не беспокойтесь о том, какой провод идет куда. Если у нас неправильная полярность (двигатель вращается в неправильном направлении), мы можем просто поменять местами провода на контроллере двигателя L293d позже.
После пайки проводов к каждому из двигателей вы будете готовы собрать робота, для этого следуйте инструкциям, приведенным в упаковке комплекта. Кроме того, вы можете посмотреть первую часть моего видео на YouTube, чтобы увидеть, как это делается.
Шаг 3: Требуется некоторая сборка
После сборки вашего робота машина должна выглядеть примерно так. Обязательно обратите внимание на ориентацию двигателей и проводки так, чтобы они были направлены правильно, а провода двигателей были направлены внутрь – внутрь робота. Подсказка: немного горячего клея между моторами и шасси добавит жесткости и прочности сборке.
Постскриптум Это где терпение вступает в игру! В комплекте много винтов.
Шаг 4: Arduino Mega & L293d Motor Contoller
Затем нам нужно прикрепить модуль управления двигателем L293d к Arduino Mega, просто совместив контакты в правильной ориентации и крепко сжав их вместе. Посмотрите внимательно на штифты, чтобы убедиться, что они выровнены, прежде чем нажимать слишком сильно.
Нам также нужно будет установить Arduino Mega на корпус робота. Вы можете сделать это разными способами, горячим клеем является одним из них. Я выбрал способ 3d-печати – крепление. Вы также можете приобрести крепления на eBay или распечатать их самостоятельно, если у вас есть доступ к 3D-принтеру. Вот ссылка на файл, расположенный на Thingiverse.
http://www.thingiverse.com/thing:53857
Во втором видео на YouTube я показываю, как установить крепление, Arduino Mega и контроллер мотора.
Шаг 5: подключи
Далее нам нужно подключить двигатели к контроллеру двигателя L293d. Как я упоминал ранее, нам, возможно, потребуется поменять местами эти провода позже, поэтому не тратьте много времени на обдумывание этой части, если мы неправильно укажем полярность, позже ее очень легко изменить. Скорее всего, у вас будет хотя бы один двигатель, работающий в неправильном направлении, это не имеет большого значения!
Вам понадобится небольшая крестовая отвертка, чтобы закрепить разъем на проводах, идущих от каждого из двигателей. Убедитесь, что они надежно закреплены, из-за неправильного соединения двигатель может не вращаться.
Шаг 6: Модуль Bluetooth HC-06
Подключить модуль Bluetooth довольно просто. Есть разъем напряжения (VCC) на модуле. На моей картинке / видео это красный провод, который я присоединяю к Arduino Mega к клемме 5 вольт, есть один Возле контакт 22, но вы можете выбрать другой. Есть также Земля (GND) на модуле я подключаю другой конец Дюпона зеленый провод к заземляющему проводу Возле контакт 53, но вы можете выбрать другой заземляющий терминал.
У нас также есть сигнальные провода Transmit (TXD) и получить (RXD). Я подключил желтый провод к (RXD) модуля Bluetooth и подключил другой конец провода к Контакт 18 (Техас) Ардуино Мега. Затем я подключил синий провод к (TXD) модуля Bluetooth и другой конец синего провода к Пин 19 (RX) Ардуино Мега. Помните, что Передача переходит к Приему, а Прием переходит к Передаче. Если вы вернете их обратно на модуль Bluetooth, вы не сможете связаться с Arduino.
Когда вы закончили подключать модуль Bluetooth, вы можете прикрепить его к корпусу с помощью стяжки, как я сделал на фотографии.
Когда вы подаете питание на модуль Bluetooth, вам нужно будет подключить его к телефону, если вы используете его впервые. Убедитесь, что светодиод на модуле Bluetooth мигает (на него подается питание). Затем убедитесь, что Bluetooth вашего телефона включен и готов к сопряжению с другим устройством (видимый). Когда ваш телефон обнаружит, что модуль Bluetooth соединяет устройства, он попросит ввести 4-значный код доступа, обычно это код «1234». Если не удается подключиться с помощью этого кода, прочитайте таблицу данных для вашего модуля Bluetooth.
Как только телефон подключится к модулю Bluetooth, индикатор перестанет мигать и будет постоянно гореть, это верно для большинства модулей Bluetooth. Я также покажу больше о том, как подключить модуль Bluetooth во второй части видео на YouTube.
Следует отметить, что контакты 18 и 19 на Arduino Mega – это порт последовательной связи, у Mega всего четыре последовательных порта. Используя Serial1 (контакты 18 и 19), мы не будем вмешиваться в Serial0, который является портом, который Arduino использует для связи с компьютером при загрузке Sketch (программы). Это одна из причин, почему я предпочитаю использовать Arduino Mega против Uno, в противном случае вам придется отключать модуль Bluetooth каждый раз, когда вы загружаете эскиз в Uno.
Шаг 7: Скачиваем эскиз Arduino
Далее нам нужно получить эскиз Arduino. Вы можете найти его на Github по этой ссылке
http://github.com/mkconer/bluetoothrobot/
Просто нажмите кнопку «Загрузить» и сохраните файл на своем компьютере, а затем откройте его с помощью Arduino IDE.
Затем просто подключите Arduino к вашему компьютеру и загрузите эскиз.
Шаг 8: Загрузите приложение
Затем нам нужно будет загрузить приложение на наш телефон из MIT App Inventor, но сначала вам нужно зарегистрироваться и создать учетную запись App Inventor. Это бесплатно и займет всего несколько минут.
В App Inventor вы можете искать приложение в Галерея набрав «Построить Bluetooth-робот»
Я покажу, как это сделать, а также предыдущий шаг, загрузив скриншот Arduino с Github, в третьем видео YouTube здесь …
Вам также нужно будет загрузить приложение MIT App Inventor для Android на свой телефон.
Если вы никогда не использовали App Inventor, вот ссылка на видео на YouTube, демонстрирующее его работу.
Шаг 9: Тестирование и направление двигателя
После того, как вы загрузили приложение на свой телефон, вы можете подключиться к модулю Bluetooth и давать команды автомобилю робота. Я бы предложил поместить объект под автомобиль, чтобы колеса не касались чего-либо, пока вы проверяете направление двигателей. Нажмите кнопку «Вперед» и проверьте направление двигателей. Если один или несколько двигателей работают неправильно, поменяйте местами провода двигателя на экране управления двигателем L293d, пока все двигатели не будут работать одинаково.
Получайте удовольствие и следите за обновлениями или подпишитесь на мой канал YouTube для новых видео.
Эл схема для хохочущей игрушки. Электротехника: Радиоуправляемый аэромобиль
Доброго дня всем желаю! Смотря на свою чудесную дочь, как ей нравится нажимать на кнопки, что-то где-то ковырять и вообще делать всё своими маленькими ручками, решил сделать для нее одну вещь из светодиодов, тумблеров, замочков. На всё про всё ушло пару вечеров, одна коленка, несколько шурупов, досок и горсть деталей.
Вещь эта состоит из 9 светодиодов, 9 кнопок к ним, пищалки с тумблером и ручкой изменения частоты пищания, и R G B светодиодной ленты с регулятором яркости. Корпус собрал из того, что было дома: обрезки ДСП и лист советской фанеры.
За питание взял 3 аккумулятора на 3,8 В, поставил два стабилизатора, на 5 В и на 9 В. Стабилизатор на 5 В питает светодиоды и пищалку, а на 9 В питает LED ленту.
Пищалку сделал простейшую, за основу взял мультивибратор на двух транзисторах, один резистор в этом вибраторе сделал переменным. Регулятор яркости ленты сделан на NE555 таймере.
Обе эти схемы настолько распространены, что думаю не стоит их здесь выкладывать. Еще на переднюю панель прикрутил крючок, собачку от двери, сделал маленькую дверцу с замком, в общем, прикрутил всё, что нашлось дома.
Основное назначение любой радиоуправляемой игрушки – это получать удовольствие от её использования, а если эта игрушка сделана своими руками то, плюс к этому, ещё и получать удовольствие от того что её сам собрал. Чаще всего игрушкой является какое либо уменьшенное средство передвижения например автомобиль или самолёт но и то и другое обычно сложно изготовить. Чем меньше в устройстве движущихся частей тем меньше проблем с механикой и тем проще его изготовить. Транспортное средство приводимое в движение двумя моторами с пропеллерами и поворачивающаяся при ассиметричной тяге содержит мало движущихся частей. Для того чтобы такое средство могло перемещаться по земле, ему можно приделать свободно вращающиеся колёса, которыми могут являться небольшие подшипники. С ними данное устройство (далее аэромобиль) сможет перемещаться по гладкой ровной поверхности (для неровной тяги всё равно не хватит). Если колёса сделать вращающимися только по одной оси, для каждого, то единственными движущимися частями будут колёса и роторы моторов с пропеллерами. Моторы должны быть достаточно мощными и лёгкими для того чтобы потянуть аэромобиль напр. такими http://ali.pub/1h7495 (два минимотора с двумя пропеллерами) которые используются в авиамоделях. Моторы с пропеллерами лучше купить готовые т.к. они не дороги, особенно маленькие. Источник питания тоже должен быть лёгким и мощным иначе из за лишнего веса будет большое трение а из за малой мощности – малая тяга из за чего аэромобиль может не задвигаться или не поворачиваться. Также на способность перемещаться влияют колёса, они должны оказывать малое сопротивление, лучше чтобы колёсами были маленькие шарикоподшипники например такие которые имеются в маленьких бесколлекторных вентиляторах. Источником питания например может быть литий железо фосфатный аккумулятор с 3.2В напряжением и размером с пальчиковую батарейку (АА) http://ali.pub/1h7foe (LiFePo4 аккумулятор 3.2В AA) или литий полимерный аккумулятор для маленьких авиамоделей с напряжением 3.7В. Первый тяжелее, и больше но, по идее, надёжнее и должен дольше работать не портясь так быстро как второй. Второй легче если первого хватает то можно поставить и его. Первый также можно использовать как замену обычным пальчиковым батарейкам только нужно помнить что напряжение у него больше и один такой заменяет две батарейки поэтому в отсек с двумя батарейками надо поставить один аккумулятор и одну перемычку вместо второй батарейки. Для них необходимы зарядные устройства при заказе которого необходимо обратить внимание на вилку т.к. Китае, например, вилки с плоскими контактами а не цилиндрическими, как в России. Электронику можно сделать на Ардуино – это тоже сильно сэкономит время и упростит процесс создания этой электроники. Ардуино программировать, для данных целей, проще всего остального, на данный момент. Для простой игрушки нет смысла ставить высокопроизводительные микроконтроллеры вроде STM32 (хотя можно и было бы лучше (напр. бесшумный ШИМ и т.д.)). Можно сделать электронику без микроконтроллеров – так тоже было бы лучше и менее избыточно но для изготовления простой игрушки для большинства людей, всё же скорее всего, лучше подойдёт ардуино. Ардуино можно изготовить самому или купить готовое (лучше готовое) но рассотрим вариант когда дома завалялось много устаревших микроконтроллеров atmega8 из которых надо что нибудь сделать чтобы они просто так не валялись. Если не так то схему не трудно переделать под другой микроконтроллер, просто те же самые дополнительные элементы нужно подключить к тем же самым выводам на другом микроконтроллере.
Рисунок 2 – Пульт управления аэромобилем
В схеме есть лишние кнопки но это по тому что данный пульт почти такой же как и тот что описывался в статье http://electe.blogspot.ru/2016/07/blog-post.html (Машина на радиоуправлении) . Кнопки можно оставить и потом добавить какие нибудь доплнительные функции.
Скетч для передатчика написан не заново а немного дополнен для того чтобы можно было управлять и машинкой и аэромобилем не переделывая его и не делая новый пульт.
Скетчь для пульта
Каждый человек мечтает прикоснуться к хорошей тайне. Для реализации этого проекта достаточно около 2 вечеров на проектирование, строительство и испытание электронной игрушки своими руками. Итак, что же такого таинственного в этом? Только ты знаешь, как переключить 3 переключателя в правильное положение, чтобы светодиоды загорелись. Независимо от того, кто еще пытается это сделать, или как долго они переключают переключатели, они никогда не смогут зажечь светодиоды.
Раскрывая тайны.
Хороший иллюзионист никогда не раскрывает секрет того, как он делает свой трюк. Как только вы это сделаете, магия закончилась. С учетом сказанного, я нарушаю это правило и показываю, как моя схема в действительности работает: в контейнере находятся 2 геркона, которые могут быть активированы магнитом, и вы будете носить специальное магнитное кольцо для их активации. Всякий раз, когда вы показываете вашу способность зажечь светодиоды, вы должны убедиться, что ваши пальцы с магнитным кольцом помещается рядом с одним из герконов.
Построение схемы.
Вытащить печатную плату (PCB) из светодиодной открытки. Найти положительные и отрицательные контакты на печатной плате для подключения аккумулятора (рис. А). Я использовал карту от Рождественской открытки, потому что ее светодиодный дисплей очень яркий и требуется только 3 вольта для работы. Различные карты имеют разные схемы, так что этот шаг будет у всех разный. Некоторые карты также обеспечивает звук – я хотел, чтобы на моей был звук!
Обратитесь к схеме (рис. B), чтобы построить схему. Моя PCB запускалась подачей питания на триггерный вход от минуса (-) схемы и батареи, но другие будут запускаться подачей питания на триггерный вход от положительного вывода (+) и аккумулятора. Я использовал прозрачный пластиковый контейнер антиперспирант, так что мои зрители могут увидеть все электронные элементы схемы этой игрушки. Плата фантастически отлично вошла в этот контейнер, позволяющий разместить также 2 батарейки ААА.
Поместите герконы внутри контейнера на левую или правую стороны, так чтобы они были близки к магнитному кольцу на вашем пальце, когда вы держите контейнер.
Рисунок С показывает как герконы припаяны к печатной плате, которая удерживает их на месте. Они соединены параллельно, затем соединяются последовательно с набором из 3 тумблеров. Сама плата, термоклеем, закреплена на нижней стенке контейнера.
Примечание: Я добавил 100 Kом резистор смещения с положительной шины печатной платы, на контакт для запуска (триггерный вход), чтобы улучшить условия запуска. Я также добавил 0,33 μF конденсатор с триггерного входа на землю. Без этого, электронная схема может активироваться преждевременно, когда переключатели только тронут.
Одурачьте Ваших друзей
Теперь просто переведите, переключали в правильное положение, и светодиоды будут гореть в течение нескольких секунд. В каком бы из крайних положений не стоил SW1 переключатель, SW3 должен быть в обратном направлении (рис. D). SW2 не используется вообще, он просто есть, все провода идущие к нему – для шоу. Имейте ввиду, чем увереннее вы будете себя вести, тем больше ваша аудитория будет стараться повторить ваш трюк, уверенная, что это легко. Никогда не показывайте трюк, чтобы одни те же люди, видели его более чем 2 или 3 раза, потому что кто-нибудь догадается и ваш секрет будет раскрыт. Я говорю своей аудитории, что это математический алгоритм, и только я знаю и своими руками могу воспризвести эту последовательность для переключения 3 переключателей.
МАТЕРИАЛЫ необходимые для создания электронной игрушки своими руками :
Батарейки ААА (2)
2 ААА батарейный отсек
Прозрачная пластиковая коробка, например от антиперспиранта, контейнер размером с возможную плату устройства.
Конденсатор 0,33 μF.
Резистор 100 кОм.
Электронная рождественская открытка со светодиодами. Вы можете купить несколько разных, некоторые печатные платы проще, чем другие.
Магнитные герконы (2).
Трехпозиционные тумблеры на одно направление (3).
Магнитное кольцо. Они изготавливаются под серебро и золото и доступны в 8 разных метрических размерах.
Паяльник и припой.
Разные инструменты (опционально).
Мультиметр или омметр (опционально).
Возможно, будет полезно почитать:
Защиты от короткого замыкания для любого бп. Схема защиты блока питания и зарядных устройств. Схема защиты от короткого замыкания
В качестве устройства электронной защиты источников питания можно использовать предлагаемый электронный предохранитель, включаемый между источниками и нагрузкой. Схема работает следующим образом. Когда ток нагрузки не превышает заранее установленного тока срабатывания, транзистор VT2 открыт, и падение напряжения на нем минимально. При увеличении тока нагрузки свыше заданного, увеличивается падение напряжения на транзисторе VT2, в связи с чем увеличивается напряжение, поступающее через R4 на базу VT1. Транзистор VT1 начинает открываться.
Процесс происходит лавинообразно благодаря наличию положительной обратной связи через резистор R4. В результате VT2 закрывается, и через нагрузку ток не протекает. Одновременно загорается сигнал о перегрузке. Приведенные на схеме номиналы резисторов соответствуют напряжению 9 В и току срабатывания 1 А. При необходимости изменить параметры предохранителя необходимо пересчитать величины сопротивлений R3 и R4.
Для питания собираемых конструкций радиолюбители нередко используют простейшие блоки, состоящие из понижающего трансформатора и выпрямителя с конденсатором фильтра. И, конечно, в таких блоках нет никакой защиты от короткого замыкания (КЗ) в нагрузке, хотя оно подчас приводит к выходу из строя выпрямителя и даже трансформатора. Применять в таких блоках питания в качестве элемента защиты плавкий предохранитель не всегда удобно, да и, кроме того, быстродействие у него невысокое. Один из вариантов решения проблемы защиты от КЗ – включение последовательно с нагрузкой полевого транзистора средней мощности с встроенным каналом. Дело в том, что на вольт-амперной характеристике такого транзистора есть участок, на котором ток стока не зависит от напряжения между стоком и истоком. Поэтому на этом участке транзистор работает как стабилизатор (ограничитель) тока.
Рис.1
Схема подключения транзистора к блоку питания приведена на рис.1, а вольт-амперные характеристики транзистора для различных сопротивлений резистора R1 – на рис.2. Работает защита так. Если сопротивление резистора равно нулю (т. е. исток соединен с затвором), а нагрузка потребляет ток около 0,25 А, то падение напряжения на полевом транзисторе не превышает 1,5 В, и практически на нагрузке будет все выпрямленное напряжение. При появлении же в цепи нагрузки КЗ ток через выпрямитель резко возрастает и при отсутствии транзистора может достичь нескольких ампер. Транзистор ограничивает ток короткого замыкания на уровне 0,45…0,5 А независимо от падения напряжения на нем. В этом случае выходное напряжение станет равным нулю, а все напряжение упадет на полевом транзисторе. Таким образом, в случае КЗ мощность, потребляемая от источника питания, увеличится в данном примере не более чем вдвое, что в большинстве случаев вполне допустимо и не отразится на “здоровье” деталей блока питания.
О. СИДОРОВИЧ, г. Львов, Украина
Отличительная особенность предлагаемого устройства – малое падение напряжения в номинальном режиме. Кроме того, после устранения аварийной ситуации оно автоматически восстанавливает свою работоспособность.
Устройство предназначено для защиты от замыкания в нагрузке и перегрузки по току. Его включают между источником питания и нагрузкой. Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с описанным, например, в – малое падение напряжения в номинальном режиме, а также автоматический возврат в рабочее состояние после устранения причины аварии. Последнее особенно важно при кратковременных перегрузках.
Основные технические параметры
Напряжение питания, В……….12
Номинальный ток, А…………..1
Ток срабатывания защиты, А……1,2
Падение напряжения при номинальном токе, не более, В………………….0,6
Устройство содержит транзисторный коммутатор, узлы защиты и запуска. Основной элемент – коммутатор, выполненный на транзисторе VT5 (рис. 1).
Л. МОРОХИН, с. Макарова Московской обл.
Предлагаемое устройство целесообразно использовать совместно с регулируемым стабилизатором напряжения, не имеющим специальных узлов защиты.
Устройство предназначено для защиты регулирующего элемента стабилизатора напряжения от токовой и температурной перегрузок. Защита срабатывает при:
Превышении током нагрузки допустимого (установленного) значения;
Замыкании на выходе стабилизатора;
Превышении допустимой рассеиваемой мощности регулирующим элементом (нагрева его корпуса выше 50…70″С).
Датчик температуры – терморезистор RK1 (рис. 1), смонтированный непосредственно на регулирующем элементе стабилизатора. При увеличении напряжения на нем открывает транзистор, который, в свою очередь, включает тринистор VS1.
Кнопки SB1 и SB2 позволяют отключать и подключать нагрузку к источнику питания, что необходимо в процессе налаживания питаемого устройства. Если защита срабатывает в результате перегрева регулирующего элемента, нагрузка не будет подключена до тех пор, пока не уменьшится его температура, о чем судят по выключению светодиода HL1.
И. АЛЕКСАНДРОВ, г. Курск
При налаживании различной радиоэлектронной аппаратуры желательно пользоваться блоком питания с встроенной и регулируемой электронной защитой по току нагрузки. Если имеющийся в вашем распоряжении блок не имеет такой защиты, ее можно выполнить в виде приставки, включаемой между выходными гнездами блока и нагрузкой. Таким образом, приставка-предохранитель в случае превышения заданного максимального тока нагрузки мгновенно отключит ее от блока питания.
Электронный предохранитель (см. рисунок) содержит мощный транзистор VT2, который включен в минусовый провод питания, два стабилизатора тока на полевых транзисторах – один регулируемый (на VT1), в другой – нерегулируемый (на VT3), и чувствительный элемент – тринистор VS1. Управляющее напряжение на тринистор поступает с датчика тока, в роли которого выступает резистор R1 весьма малого сопротивления (0,1 Ома), и с резистора R2. Данный тип тринистора включается при напряжении на управляющем электроде (относительно катода) 0,5…0,6 В.
Ток нагрузки создает падение напряжения на резисторе R1, которое для тринистора является открывающим. Кроме того, ток, протекающий через транзистор VT1 (его можно изменять переменным резистором R3), создает падение напряжения на резисторе R2, которое также будет открывающим для тринистора. Когда сумма этих напряжений достигнет определенного значения, тринистор откроется, напряжение на нем уменьшится до 0,7…0,8 В. Зажжется светодиод HL1 и просигнализирует об аварии. В то же время напряжение на светодиоде HL2 уменьшится настолько, что он погаснет. Транзистор VT2 закроется, и нагрузка окажется отключенной от блока питания.
При наладке различной электро-радио аппаратуры бывает все идет не так как нам хотелось бы и происходит КЗ (короткое замыкание). Короткое замыкание опасно как для устройства, так и для человека, налаживающего его. Для защиты аппаратуры можно использовать устройство, схема которого представлена ниже.
Принцип работы
В качестве контролирующего элемента от короткого замыкания выступает реле Р1, оно подключено параллельно нагрузке. При подаче напряжения на вход устройства через обмотку реле протекает ток, реле подключает нагрузку, при этом лампа не горит. Во время короткого замыкания напряжение на реле резко упадет, и оно отключит нагрузку, лампа при этом загорит и просигнализирует о КЗ. Резистор R1 служит для регулировки порога срабатывания по току, его номинал рассчитывается по формуле
R1=U сети /I доп
U сети –напряжение сети, I доп –максимально допустимый ток.
Например напряжение сети 220В, ток при котором реле будет срабатывать 10А. Считаем 220 В/10 А=22 Ом.
Мощность реле рассчитывается по формуле 0,2 * I доп
Резистор R1 следует брать мощностью от 20 Вт.
На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.
Список используемой литературы: В.Г. Бастанов Московский рабочий. «300 Практических советов»
Современные мощные переключательные транзисторы имеют очень маленькие сопротивления сток-исток в открытом состоянии, это обеспечивает малое падение напряжения при прохождении через эту структуру больших токов. Это обстоятельство позволяет использовать такие транзисторы в электронных предохранителях.
Например, транзистор IRL2505 имеет сопротивление сток-исток, при напряжении исток-затвор 10В, всего 0,008 Ом. При токе 10А на кристалле такого транзистора будет выделяться мощность P=I² R; P = 10 10 0,008 = 0,8Вт. Это говорит о том, что при данном токе транзистор можно устанавливать без применения радиатора. Хотя я всегда стараюсь ставить хотя бы небольшие теплоотводы. Это во многих случаях позволяет защитить транзистор от теплового пробоя при внештатных ситуациях. Этот транзистор применен в схеме защиты описанной в статье « ». При необходимости можно применить радиоэлементы для поверхностного монтажа и сделать устройство виде небольшого модуля. Схема устройства представлена на рисунке 1. Она рассчитывалась на ток до 4А.
Схема электронного предохранителя
В данной схеме в качестве ключа использован полевой транзистор с р каналом IRF4905, имеющий сопротивление в открытом состоянии 0,02 Ом, при напряжении на затворе = 10В.
В принципе этой величиной ограничивается и минимальное напряжение питания данной схемы. При токе стока, равном 10А, на нем будет выделяться мощность 2 Вт, что повлечет за собой необходимость установки небольшого теплоотвода. Максимальное напряжение затвор-исток у этого транзистора равно 20В, поэтому для предотвращения пробоя структуры затвор-исток, в схему введен стабилитрон VD1, в качестве которого можно применить любой стабилитрон с напряжение стабилизации 12 вольт. Если напряжение на входе схемы будет менее 20В, то стабилитрон из схемы можно удалить. В случае установки стабилитрона, возможно, потребуется коррекция величины резистора R8. R8 = (Uпит — Uст)/Iст; Где Uпит – напряжение на входе схемы, Uст – напряжение стабилизации стабилитрона, Iст – ток стабилитрона. Например, Uпит = 35В, Uст = 12В, Iст = 0,005А. R8 = (35-12)/0,005 = 4600 Ом.
Преобразователь ток — напряжения
В качестве датчика тока в схеме применен резистор R2, чтобы уменьшить мощность, выделяющуюся на этом резисторе, его номинал выбран всего в одну сотую Ома. При использовании SMD элементов его можно составить из 10 резисторов по 0,1 Ом типоразмера 1206, имеющих мощность 0,25Вт. Применение датчика тока с таким малым сопротивление повлекло за собой применение усилителя сигнала с этого датчика. В качестве усилителя применен ОУ DA1.1 микросхемы LM358N.
Коэффициент усиления этого усилителя равен (R3 + R4)/R1 = 100. Таким образом, с датчиком тока, имеющим сопротивление 0,01 Ом, коэффициент преобразования данного преобразователя ток – напряжения равен единице, т.е. одному амперу тока нагрузки равно напряжение величиной 1В на выходе 7 DA1.1. Корректировать Кус можно резистором R3. При указанных номиналах резисторов R5 и R6, максимальный ток защиты можно установить в пределах… . Сейчас посчитаем. R5 + R6 = 1 + 10 = 11кОм. Найдем ток, протекающий через этот делитель: I = U/R = 5А/11000Ом = 0,00045А. Отсюда, максимальное напряжение, которое можно выставить на выводе 2 DA1, будет равно U = I x R = 0,00045А x 10000Ом = 4,5 B. Таким образом, максимальный ток защиты будет равен примерно 4,5А.
Компаратор напряжения
На втором ОУ, входящем в состав данной МС, собран компаратор напряжения. На инвертирующий вход этого компаратора подано регулируемое резистором R6 опорное напряжение со стабилизатора DA2. На неинвертирующий вход 3 DA1.2 подается усиленное напряжение с датчика тока. Нагрузкой компаратора служит последовательная цепь, светодиод оптрона и гасящий регулировочный резистор R7. Резистором R7 выставляют ток, проходящий через эту цепь, порядка 15 мА.
Работа схемы
Работает схема следующим образом. Например, при токе нагрузки в 3А, на датчике тока выделится напряжение 0,01 х 3 = 0,03В. На выходе усилителя DA1.1 будет напряжение, равное 0,03В х 100 = 3В. Если в данном случае на входе 2 DA1.2 присутствует опорное напряжение выставленное резистором R6, меньше трех вольт, то на выходе компаратора 1 появится напряжение близкое к напряжению питания ОУ, т.е. пять вольт. В результате засветятся светодиод оптрона. Откроется тиристор оптрона и зашунтирует затвор полевого транзистора с его истоком. Транзистор закроется и отключит нагрузку. Вернуть схему в исходное состояние можно кнопкой SB1 или выключением и повторным включением БП.
Это невероятно полезное приспособление, которое защитит ваш дом от короткого замыкания при проверке каких-либо тестируемых приборов. Бывают случаи, когда необходимо проверить электроприбор на отсутствие КЗ, к примеру, после ремонта. И чтобы не подвергать свою сеть опасности, подстраховаться и избежать неприятных последствий, как раз и поможет это очень простое устройство.
Понадобится
- Розетка накладная.
- Выключатель клавишный, накладной.
- Лампочка накаливания 40 – 100 Вт с патроном.
- Провод двухжильный в двойной изоляции 1 метр.
- Вилка разборная.
- Саморезы.
Все детали будут крепиться к деревянному квадрату из ДСП или другого материала.
Патрон для лампочки лучше использовать настенный, но если у вас такого нет делаем скобу для обхвата из тонкой жести.
И вываливаем квадратик из толстой древесины.
Будет крепится так.
Сборка розетки с защитой от короткого замыкания
Схема всей установки.Как видите, все элементы соединены последовательно.
Первым делом собираем вилку, подключая к ней провод.
Так как розетка и выключатель настенные, круглым напильником сбоку сделаем пропилы для провода. Это можно сделать острым ножом.
Приворачиваем деревянный квадратик к основанию саморезами. Подберите такие, чтобы они не прошли насквозь.
Приворачиваем патрон с лампой скобой к деревянному квадратику.
Разбираем розетку и выключатель. Приворачиваем саморезами к основанию.
Подключаем провода к патрону.
Для полной надежности все провода пропаяны. То есть: зачищаем, сгибаем колечко, пропаиваем паяльником с припоем и флюсом.
Провод питания фиксируем капроновыми стяжками.
Схема собрана, установка готова к проверке.
Для пробы в розетку вставляем зарядник от сотового телефона. Нажимаем выключатель – лампа не светит. Значит короткого замыкания нет.
Затем берем нагрузку помощнее: блок питания от компьютера. Включаем. Лампа накаливания в начале вспыхивает, а затем гаснет. Это нормально, так как в блоке имеются мощные конденсаторы, которые в начале заражаются.
Имитируем КЗ – вставляем в розетку пинцет. Включаем, лампа светит.
Вот такой замечательный и очень нужный прибор.
Такая установка подходит не только для маломощных приборов, но и для мощных. Конечно стиральная машинка или электрическая плитка не заработают, но по яркости свечения можно понять, что КЗ отсутствует.
Лично я, почти всю свою жизнь пользуюсь подобным девайсом, проверяя на ней все вновь собранные .
Простейшая защита от короткого замыкания актуальна как для опытного, так и для начинающего радиолюбителя, так как от ошибок не застрахован никто. В этой статье приведено простую, но весьма оригинальную схему, которая поможет вам уберечь ваше устройство от не желательного выхода из строя. Самовосстанавливающийся предохранитель обесточивает схему, а светодиоды сигнализируют об аварийной ситуации, быстро, надёжно и просто.
Схема защиты от КЗ:
Схема, приведённая на рисунке №1, является весьма простой в настройке защитой для радиолюбительского блока питания или любой другой схемы.
Рисунок №1 – Схема защиты от коротко замыкания.
Работа схемы защиты от короткого замыкания:
Схема весьма простая, и понятная. Так как ток течёт по пути наименьшего сопротивления пока предохранитель FU1 цел, то подключена выходная нагрузка Rн рисунок №2 и через неё протекает ток. При этом постоянно горит светодиод VD4 (желательно зелёного цвета свечения).
Рисунок №2 – Работа схемы при целом предохранителе
Если же ток нагрузки, превышает максимальный ток допустимый для предохранителя, он срабатывает тем самым разрывая (шунтируя) цепь нагрузки рисунок №3. При этом загорается светодиод VD3 (красного цвета свечения) а VD4 гаснет. При этом не страдает и ваша нагрузка ни схема (конечно при условии своевременно срабатывания предохранителя).
Рисунок №3 – Сработал предохранитель
Диоды VD1,VD5 и стабилитрон VD2, защищают светодиоды от обратных токов. Резисторы R1,R2 ограничивают ток в схеме защиты. В качестве предохранителя FU1 я рекомендую использовать самовосстанавливающийся предохранитель. А номиналы всех элементов схемы вы подбираете в зависимости от ваших потребностей.
Поделись статьей:
Похожие статьи
DIY Arduino ЧПУ чертежный станок: 17 шагов (с изображениями)
Введение: DIY Arduino чертежный станок с ЧПУ
Здравствуйте, ребята, в этой инструкции я собираюсь показать вам, как сделать плоттер с ЧПУ Arduino из старых пишущих DVD. Это потрясающая машина. Вы можете сделать эту машину для своей школы, научного проекта колледжа. Он может писать и рисовать что угодно. Это тоже очень легко сделать. Итак, приступим.
Если вам нравится этот проект, тогда голосуйте за меня, ребята.Мне очень нужна ваша поддержка 🙂
Вот демонстрационное и обучающее видео.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Принадлежности
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 1: Список деталей
Нам нужны следующие детали для изготовления этого плоттера с ЧПУ.
Список деталей:
- Старый пишущий DVD (2x)
- Arduino Nano.
- L293D ИС драйвера двигателя (2x)
- IC Base (2x)
- Микро-серводвигатель.
- Печатная плата
- Мужской и женский штырьки заголовка.
- Гнездо для ствола.
- Акриловый лист 3 мм
Список инструментов:
- Припой.
- Супер клей.
- Мини-пила.
- Наждачная бумага.
- Линейка.
- Маркер.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 2: Изготовление деталей для рамы
Здесь я использую акриловый лист, чтобы сделать раму для плоттера с ЧПУ.Это очень хороший выбор для изготовления корпуса для любого проекта DIY. Лично я часто использую этот лист для изготовления корпуса для своих проектов DIY. Его легко резать, гнуть и шлифовать. Кроме того, он настолько доступен по цене. Вы можете использовать следующий процесс, чтобы сделать детали для каркаса.
- Возьмите размер акрилового листа для корпуса в соответствии с вашими потребностями и отметьте его маркером.
- Затем разрежьте кусочки ножовкой.
- Используйте наждачную бумагу, чтобы разгладить детали.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 3: Изготовление основания
На этом шаге я собираюсь сделать основу для моего плоттера с ЧПУ. Так что внимательно следите за шагом.
- Сначала нанесите суперклей на один кусок акрила, затем скрепите этот кусок с двумя другими.
- Снова используйте суперклей, чтобы прикрепить рамку оси X.
- Затем прикрепите еще две детали для лучшей поддержки.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 4: Удаление шагового двигателя
Нам нужны два старых записывающих устройства DVD для этого проекта.Вы можете найти старые и сломанные устройства записи DVD в местном магазине компьютерной техники. Обычно они не используют это устройство записи DVD, поэтому они могут дать вам его по очень низкой цене. Я получил один бесплатно, а другой лежал рядом. Поэтому я решил использовать его для своего проекта с ЧПУ.
- Сначала разберите два DVD-драйвера и снимите шаговые двигатели.
- Затем отверткой снимите шаговый двигатель и направляющие с рамы.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 5: Взлом слайдера для осей X и Y
- Сначала снимите два слайдера с их направляющих.
- Используйте ручную пилу, чтобы вырезать две маленькие части из слайдера.
- Затем прикрепите две части с помощью суперклея.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 6: Присоединение направляющих стержней
На этом этапе мы прикрепим стержни скольжения к его раме. Итак, следуйте шагу ниже.
- Сначала возьмите одну скользящую штангу и вставьте ее в ползун.
- Затем нанесите суперклей, чтобы прикрепить скользящую штангу к раме, и удерживайте ее некоторое время.
- Используйте описанный выше метод, чтобы прикрепить еще один стержень.
- Повторите ту же процедуру, чтобы прикрепить скользящие штанги к раме оси X
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 7: Установка шаговых двигателей
Теперь мы установим шаговые двигатели. С помощью отвертки установите шаговый двигатель на оси X и Y.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 8: Присоединение осей X и Y
На этом шаге мы прикрепим ось Y к верхней части оси X.Следуйте рисунку выше, чтобы прикрепить обе оси.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 9: Создание оси Z
Я видел, как многие люди зацикливались на этой части, но я собираюсь показать вам, как сделать идеальную ось Z. Итак, следуйте инструкциям ниже.
- Возьмите необходимые детали для оси Z, такие как скользящая штанга, пружина ручки, держатель карандаша компаса, некоторые акриловые детали и т. Д.
- сначала возьмите скользящую штангу и вставьте ее в держатель, а затем вставьте пружину ручки, затем используйте небольшой кусок пластикового держателя для удержания пружины ручки.
- Затем нанесите суперклей на держатель скользящей штанги и прикрепите его к акриловой раме.
- После этого прикрепите небольшой кусок акрила к верхней части скользящего стержня, он также будет перемещать ручку вверх и вниз.
- Затем прикрепите держатель ручки к концу скользящей штанги.
- Наконец, установите серводвигатель с помощью суперклея.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 10: Присоедините ось Z
Присоедините ось Z к оси Y с помощью суперклея, как показано на рисунках выше.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 11: Припаять проволоку к двигателям
Сначала отрежьте гибкую печатную плату двигателей, затем припаяйте проволоку к двигателям. Я использую небольшие кусочки маркера, чтобы держать печатную плату немного выше.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 12: Принципиальная схема
Вот полная принципиальная схема, подключите все в соответствии с принципиальной схемой. Если ваши степперы не работают должным образом, вам необходимо найти правильную рабочую комбинацию, заменив контакты L293D IC.Вы также можете настроить контакты IC в коде.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 13: Изготовление печатной платы
На этом шаге я покажу вам, как я сделал свою печатную плату. Сначала вставьте основания ИС и все штыри разъема, затем припаяйте его штырьки, после чего выполняйте каждое соединение в соответствии с его принципиальной схемой. Делать это нужно очень аккуратно и точно.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 14: Сборка печатной платы
Сначала установите обе микросхемы, затем Arduino nano и в конце подключите провода.Готово 🙂
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 15: Загрузка кода ЧПУ
На этом этапе мы загрузим код ЧПУ в Arduino.
- Сначала подключите плату Arduino к ПК через USB-кабель.
- Выберите правильный порт и плату.
- Затем загрузите код ЧПУ.
Видеоурок по программированию
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 16: Программа GCTRL
Теперь мы готовы напечатать наше первое изображение.Мы будем использовать программное обеспечение для обработки, чтобы запустить программу gctrl.pde. Эта программа отправляет изображения «gcode» на плоттер с ЧПУ.
- Сначала откройте программное обеспечение для обработки и откройте программу gctrl.pde для станка с ЧПУ.
- Затем нажмите кнопку «Выполнить», откроется одно новое окно.
- Нажмите кнопку p, чтобы выбрать текущий порт.
- Нажмите кнопку g, чтобы выбрать gcode.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 17: Готово 🙂
Я надеюсь, что это руководство поможет вам создать свой собственный чертежный станок с ЧПУ Arduino.Вы сделали свой собственный проект с ЧПУ, пожалуйста, отправьте фото в разделе комментариев. Я очень рад видеть ваше собственное творение.
Позже я буду обновлять это руководство.
Спасибо за просмотр проекта. Надеюсь, вам понравился этот проект. Если да, то, пожалуйста, подпишитесь на меня. Я буду продолжать публиковать потрясающие новые проекты. Также не забудьте ПОДПИСАТЬСЯ на мой канал на YouTube.
Добавить TipAsk QuestionDownload
2 человека сделали этот проект!
Вы сделали этот проект? Поделитесь с нами!
Я сделал это!Рекомендации
IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте
IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 5 (май-2021)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8 Выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается…
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.
Простая машина для 3D-печати Arduino с ЧПУ
Как сделать простую и качественную 3D-печатную машину для рисования с ЧПУ, чтобы рисовать (почти) на чем угодно.
Я всегда хотел станок с ЧПУ, и мой партнер тоже.Но они слишком дороги или слишком велики для хранения, когда они не используются. Так что я разработал это за пару месяцев. Стоимость его компонентов составляет около 75 фунтов стерлингов, не считая старой разделочной доски, на которую я установил свою. Все программное обеспечение с открытым исходным кодом и бесплатно. Я использовал его для рисования, а мой партнер использует его, чтобы нарисовать точные контуры на моделированном дереве, чтобы затем вырезать и построить свою собственную модель лодки.
Я покажу вам, как создать свой собственный, включая все файлы, код и модели, которые вам понадобятся для его сборки.После сборки я объясню, как настроить GRBL на Arduino Uno, создать собственный GCODE из ваших чертежей в Inkscape и управлять машиной из Google Chrome с помощью Chillipeppr.
Этот проект имеет относительно низкую стоимость и позволяет создавать очень подробные чертежи. Я использовал его для создания футболок, украшений для тортов, рисунков, которые я раскрашивал сам (и некоторых он раскрашивал для меня!). Вы также можете использовать его для рисования масштабных рисунков, свадебных приглашений, поздравительных и рождественских открыток и всего остального, о чем вы можете подумать.:)
Не стесняйтесь также адаптировать дизайн под свои нужды.
Шаг 1. Обучающие видеороликиЕсли вы хотите посмотреть несколько видеороликов о том, как станок с ЧПУ выполняет свою работу, то взгляните на вступление к подготовленному мною обучающему видео. Вы, конечно, можете посмотреть его полностью, чтобы увидеть, как он был построен.
Есть два видео. В первом рассказывается о 3D-печати и сборке машины, а во втором – о программном обеспечении.Это руководство охватывает все шаги, изложенные в обоих видео, в одной статье. Так что, если вы предпочитаете письменные инструкции, то вы попали в нужное место. Читайте дальше, и я разложу для вас весь этот проект шаг за шагом с фотографиями ….
Шаг 2: Спецификация материаловВам понадобятся некоторые компоненты, которые будут использоваться вместе с деталями для 3D-печати, чтобы построить свой собственный. Вот список со ссылками на то, где их можно найти на Amazon:
- Линейный подшипник 8 x15 x 45 мм (x2): https: // geni.us / LinearBearing45 мм
- 8 x 15 x 25 мм Линейный подшипник (x1): https://geni.us/LinearBearing25mm
- Шаговые двигатели Nema 17 12 В (x2): https://geni.us/StepperMotor
- GT2 Ремень привода ГРМ и шкивы: https://geni.us/TimingBelt5m
- Микро сервопривод (x1): https://geni.us/MicroServo
- Elegoo Arduino Uno (x1): https://geni.us/ArduinoUno
- Гайки , болты и винты (см. список ниже): https://geni.us/NutsAndBolts
- Драйверы шагового двигателя – TMC2208 (x2): https: // geni.us / TMC2208
- Контактный переключатель (x2): https://geni.us/ContactSwitch
- Arduino CNC Shield (x1): https://geni.us/ArduinoCNCShield
- 30-мм вентилятор 5V (x1): https: / /geni.us/30mm5vFan
- Хромированный стальной стержень 8 мм (35 см x 2 и 5,5 см x 1): https://geni.us/8mmChromedSteelRod
- Линейный рельс длиной 30 см с блоком (x1): https://geni.us/ LinearRail300mm
- Электрический провод: https://geni.us/22AWGWire
- Источник питания 12 В – 2 А или больше (x1): https: // geni.us / 12VPowerSupply2A
- Натяжное колесо 6 мм – отверстие 3 мм (1): https://geni.us/6mmIdlerWheel3mmBore
- Деревянная панель для крепления проекта размером не менее 36×42 см (я использовал разделочную доску Ikea ‘LÄMPLIG’)
необходимые болты и винты:
- M5 x 25 мм (x2)
- M3 x 18 (x3)
- M3 x 12 (x2)
- M3 x10 (x3)
- M3 x 6 (X14)
- Гайки M3 ( x9)
- Гайка M5 (x1)
- Короткие винты для дерева (x8)
Вы можете увидеть все компоненты, перечисленные отдельно, через 60 секунд видео: https: // youtu.be / XYqx5wg4oLU? t = 60
Шаг 3: Сборка оси X – установка натяжного роликаНачнем с оси X. Это тот, который идет слева направо (и обратно!). 🙂
Для этого вам понадобятся первые три из наших 3D печатных деталей. Это:
- BaseEnd-Powered.stl
- BaseEnd-Idle.stl
- RaftMount.stl
Все детали, напечатанные на 3D-принтере, можно найти на странице этого проекта в Thingiverse: https: //www.thingiverse. com / thing: 4537916
Я напечатал все свои части для этого проекта с 0.Высота слоя 15 мм и заполнение 40% для повышения прочности. Я также использую край, чтобы обеспечить прилегание к печатной платформе.
После печати мы можем использовать болт M5 x 25 мм и гайку M5, чтобы добавить 5-миллиметровый зубчатый натяжитель к детали, напечатанной на 3D-принтере BaseEnd-Idle.stl.
Для этого проденьте болт в отверстие снаружи отпечатка, через центр натяжного ролика и закрепите болтом на другом конце. Он должен быть твердым, но не настолько плотным, чтобы не деформировать отпечаток.
Шаг 4: Сборка оси X – добавление линейной направляющей и установка на базовую платуДля этого шага вам понадобятся:
- Болты M3 x 12 (x2)
- Гайки M3 (x2)
- Сборка из предыдущего шага
- Деталь, напечатанная на 3D-принтере BaseEnd-Powered.stl ‘
- Линейная направляющая
- Шурупы для дерева
- Базовая плата
Установите линейную направляющую между двумя основами, напечатанными на 3D-принтере. Вы найдете выемку в обеих частях, чтобы она могла в нее поместиться. Используйте болты и винты через отверстия на обоих концах, чтобы удерживать его на месте.
Если по прибытии на рельс были какие-либо кабельные стяжки, их теперь можно удалить. Они часто включаются в комплект поставки рельса, чтобы предотвратить соскальзывание скользящего блока с конца штока и выпадение шарикоподшипников.(Это было бы плохо).
Затем рельс и два прикрепленных 3D-отпечатка можно разместить на основной плате. Конец с нашим промежуточным колесом должен быть подогнан к левому краю доски так, чтобы передняя часть отпечатка находилась на расстоянии не менее 28 см от нижней части доски. Используйте шурупы для дерева, чтобы прикрепить его к доске.
Шаг 5: Установите плотДля этого шага вам потребуются:
- Напечатанный на 3D-принтере RaftMount.stl
- Болты M3 x 10 (x3)
Наденьте плот на металлический блок на линейной направляющей и закрепите его болтами через три отверстия, которые я обвел на изображении выше.Они должны быть плотно затянуты, но не затягивайте их слишком сильно, так как вы можете повредить печатную часть или блок рельсов.
Шаг 6: Добавьте шаговый двигатель оси X и ремень ГРМДля этого шага вам понадобятся:
- Шаговый двигатель NEMA 17
- Шкив GT2
- Болт M3 x 6 (x4)
- Длина ремня ГРМ GT2 80 см
Двигатель расположен на внешней стороне распечатанного на 3D-принтере кронштейн, который мы уже прикрепили к основной плате. Шаговый двигатель должен быть ориентирован так, чтобы провода выходили в сторону от линейного рельса.Это сделано для того, чтобы гарантировать, что провода от нашей электроники не будут мешать работе наших проектов позже, когда мы будем делать некоторые чертежи. 🙂
Затем можно добавить зубчатый шкив к валу шагового двигателя, но пока не затягивайте установочный винт.
Возьмите ремень ГРМ длиной 80 см и заверните один конец ремня зубчатой стороной вокруг себя так, чтобы зубцы сцепились друг с другом. Затем эту петлю можно вставить в одно из обручей на нижней стороне плота, протолкнув петлю, которую вы только что сделали, вокруг стержня.Используйте отвертку с плоским наконечником или острие плоскогубцев, чтобы протолкнуть ремень дальше в это углубление.
Протяните ремень над натяжным роликом, а затем снова под ним. Продолжайте идти к зубчатому шкиву, который мы добавили к шаговому двигателю. Оберните ремень вокруг этого шкива и возвращайтесь к плоту. Как и раньше, сформируйте петлю на конце ремня и прикрепите ее к другой стороне плота. На этот раз вам нужно будет держать ремень в натянутом состоянии, пока вы его вставляете.
Чтобы проверить, находится ли ремень в идеальном натяжении, поверните шаговый шкив назад и четвертый вручную и убедитесь, что плот меняет направление без колебаний.Если при изменении направления ремня возникает некоторая слабина, которую необходимо устранить, прежде чем плот среагирует, тогда ремень слишком ослаблен, и вам следует переустановить одну сторону ремня, добавив при этом немного большего натяжения. Если его слишком сложно повернуть вручную, вы можете попробовать немного ослабить натяжение ремня.
Когда вы довольны натяжением, вы можете сдвинуть плот назад и четверть несколько раз вручную, прежде чем закрепить установочный винт на стороне шкива напротив плоской стороны вала шагового двигателя.
Шаг 7. Оснащение плота – добавление промежуточного колесаДля следующих шагов вам понадобятся:
- Натяжное колесо (внутренний диаметр 3 мм)
- Болт M3 x 8 (x1)
Закрепите натяжное колесо, вставив болт через верхнее отверстие, как показано, через натяжное колесо, а затем вниз в дыру внизу.
Это был быстрый и легкий шаг. 🙂
Шаг 8: Оснащение плота – добавление шагового двигателяДля этого шага вам понадобятся:
- Шаговый двигатель NEMA 17
- M3 x 10 болтов (x3)
Установите двигатель с нижней стороны плота, убедившись, что его провода выходят от шагового двигателя к малому рука на стороне 3D-принта.(Позже это будет использоваться для управления кабелями). Он закреплен тремя болтами M3 x 10.
Затем к валу добавляется зубчатый шкив так, чтобы он находился заподлицо с концом вала. Оба установочных винта затянуты так, чтобы хотя бы один из них был прижат к плоской стороне вала.
Шаг 9: Оснащение плота – установка подшипников линейного перемещенияДля этого шага вам потребуются:
Застежки-молнии (x4) опционально
- Линейные подшипники 45 мм с внутренним диаметром 8 мм (x2)
Два двух линейных подшипника проще вставить в соответствующие углубления.В зависимости от допусков ваших 3D-печатных деталей может потребоваться некоторое преднамеренное давление. Если они вставляются слишком легко, они могут не оставаться на месте во время использования. Не паникуйте – у нас есть решение! 🙂
Есть четыре набора прорезей, которые позволяют пропустить кабельную стяжку через внутренние детали 3D-печати, а затем затянуть вокруг линейного ремня.
Шаг 10: Подготовка контактных переключателейДля этого шага вам понадобятся:
- Электрические части некоторой длины
- Контактные переключатели (x2)
Нам нужно припаять пару проводов к нормально разомкнутой (NO) и общей (C) клеммам нашего контакта. переключатели.
У моих переключателей эти контакты уже помечены. Если у вас нет, то мы можем определить подходящую пару клемм с помощью мультиметра.
Для этого настройте его на проверку целостности и подключите его выводы к двум ножкам контактного переключателя. Вы должны увидеть изменение значения (и на большинстве мультиметров также услышите звуковой сигнал) при нажатии контактного переключателя. Это означает, что у вас также есть подходящая пара ножек для подключения проводов. Если нет, попробуйте другую пару ног.
Припаяйте провода длиной 55 см к ножкам, которые мы только что определили, а затем повторите для другого контактного переключателя, но на этот раз прикрепите пару проводов длиной 60 см.
Шаг 11: Установка контактных переключателейКонтактный выключатель с проводами длиной 55 см должен пропускать провода через отверстие рядом с шаговым двигателем. Продолжайте протягивать провода насквозь, а затем с помощью горячего клея (или аналогичного) приклейте контактный переключатель в его углубление.
Убедитесь, что горячий клей не мешает работе переключателя.
Другой контактный выключатель приклеен к нижней стороне платформы, обращенной к свободному концу оси X, как показано на изображениях.Еще раз убедитесь, что клей не мешает работе контактного выключателя.
Вы можете проверить, что это работает, осторожно переместив платформу к холостому концу оси X. Вы должны услышать щелчок переключателя, когда он входит в контакт в конце своего хода, и отпускание, когда вы снова перемещаете его назад.
Провод, идущий от этого переключателя, должен быть пропущен вокруг шагового двигателя, а затем вверх между напечатанным на 3D-принтере рычагом, выходящим с платформы, и остальной частью платформы. Провода, идущие от шагового двигателя, также могут быть закреплены за этим же рычагом.
Чтобы сохранить проводку в порядке, мы можем использовать изоляционную ленту или что-то подобное, чтобы связать вместе провода от двух контактных переключателей и шагового двигателя по всей их длине.
Шаг 12: Ось Y – Часть 1Ось Y – это ось, которая толкает и тянет ручку вперед и назад. Для этого вам понадобятся еще три детали, напечатанные на 3D-принтере.
- Y-Servo-Housing.stl
- Y-Pen-End.stl
- PenSlider.stl
И следующее оборудование для этой первой части сборки оси Y:
- Гайки M3 (x2)
- Болты M3 x 6 (x2)
- Хромированные стержни 35 см – диаметр 8 мм (x2)
Мы начнем сборку с вставки двух гаек M3 и двух болтов M3x6 в конец напечатанной детали Y-Servo-Housing.Пока не затягивайте полностью болты, их нужно только ввинтить достаточно глубоко, чтобы удерживать гайки.
Возьмите два металлических стержня и вставьте их в соответствующие отверстия, убедившись, что они вошли до упора. Теперь можно затянуть болты для надежного захвата стержней. Не затягивайте их слишком сильно, так как вы можете повредить печатную часть. Вы можете проверить силу захвата стержней, осторожно попытавшись оттянуть напечатанную деталь от стержней.
Затем две стальные штанги можно вставить в линейные подшипники на платформе.Будьте очень осторожны, вставляя их как можно прямо, иначе вы можете выбить часть шарикового подшипника изнутри, что снизит их эффективность.
Задвиньте эту сборку до упора. Когда печатная часть встретится с платформой, вы должны щелкнуть здесь, когда она задействует контактный переключатель.
Шаг 13: Ось Y – Часть 2Для этого шага вам потребуется следующее:
- Гайка M3 (x3)
- M3 x 6 Болт (x3)
- Линейный подшипник длиной 25 мм (x1)
Вставьте линейный подшипник в цилиндрическую выемку в 3D печатная сборка.Вдавите его до упора. Он должен закончиться заподлицо с напечатанной частью.
Добавьте две гайки M3 в прорези, а затем сверху болты M3 x 6, готовые к захвату стержней, как мы это делали на предыдущем шаге.
Вам также потребуется добавить болт M3x6 и гайку в верхнюю заднюю часть ползунка пера, как показано стрелкой на 5-м изображении выше. Это нужно для использования на следующем шаге.
Шаг 14: Ось Y – Часть 2Чтобы собрать эти части, вам понадобятся:
- 55 мм длина 8 мм хромированного стального стержня.
Возьмите конец с гайкой и болтом, которые мы только что добавили, и поместите его над прорезью в другой печатной части. Затем вы сможете аккуратно и твердо подтолкнуть основание отпечатка к скошенному углу внизу отпечатка. (Проверьте изображения, чтобы нагляднее продемонстрировать то, что я пытаюсь объяснить).
Здесь можно вставить хромированный стержень диаметром 55 мм снизу. Вставьте его до упора в углубление наверху, а затем затяните болт, чтобы он надежно удерживался на месте.
Теперь вы можете свободно перемещать этот узел вверх и вниз. Если у вас есть какое-то трение, вам нужно будет уменьшить его, разделив две напечатанные части и протерев точки трения мелкой наждачной бумагой.
Шаг 15: Ось Y – Часть 3Теперь мы можем приклеить болт M3 x 18 внутрь каждого из двух напечатанных на 3D-принтере циферблатов.
После того, как клей застынет, мы можем добавить его в сборку, вставив гайку M3 в отверстия вверху и внизу ползунка пера, которые затем удерживаются на месте болтами, к которым теперь прикреплены ручки для пальцев. .
Затем наш подузел можно добавить к основному узлу, установив на него другие концы двух основных стержней и затянув болты, как мы это делали на другом конце этой оси.
Шаг 16: Ось Y – Часть 4Вам понадобятся:
- Ремень ГРМ GT2 длиной 50 см
- Холостой шкив с внутренним диаметром 5 мм
- Болт M5 x 25 (x1)
Прикрепите один конец ремня ГРМ длиной 50 см к верхней части держатель ручки, обеспечивающий прикрепление к отпечатку гладкой стороны.
Установите оставшийся холостой шкив на этот конец оси Y, вставив болт через один из удлинителей в верхней части узла, затем через натяжной ролик и, наконец, через другую сторону. Затем ремень можно пропустить через верхнюю часть натяжного ролика и оставить для подсоединения позже.
Шаг 17: Подключите ось Y к шаговому двигателю.Вам понадобятся:
- Ремень ГРМ GT2 длиной 60 см, шириной 6 мм (x1)
Возьмите один конец ремня и, как мы сделали для оси X, создайте небольшую петлю, чтобы зубцы на одном конце скрепить вместе.Протяните эту петлю вокруг V-образного штифта, находящегося в верхней части узла оси Y, с которым мы только что работали.
Возьмите другой конец ремня и протяните его под мостом на главной платформе и вокруг шкива шагового двигателя против часовой стрелки.
Вернитесь назад под туннель и на этот раз сделайте еще один поворот на 180 градусов вокруг натяжного колеса.
Теперь переместите конец ремня ГРМ к неподключенному концу оси Y, сделайте еще одну петлю на конце, загнув зубчатую сторону ремня обратно на себя, и проденьте ее вокруг штифта в верхней части отпечатка. часть.
Как и в случае с другой осью, важно обеспечить правильное натяжение ремня. Вы можете проверить это еще раз, повернув шкив шагового двигателя пальцами в обоих направлениях. Это не должно быть слишком сложно сделать вручную, если это так, вероятно, ремень слишком тугой. Если вы можете наблюдать задержку при изменении направления до того, как это сделает сама ось, вероятно, ремень слишком ослаблен.
Не беспокойтесь слишком сильно, это все еще можно настроить позже в сборке проекта, если станет очевидно, что это требует корректировки.
Шаг 18: Завершение оси ZДля завершения работы по оси Z вам потребуются:
- Мини-сервопривод (x1)
- Электрический провод
- Напечатанный на 3D-принтере «сервопривод»
Отрежьте пластиковый разъем на конце кабеля сервопривода.
Припаяйте три новых отрезка провода к существующим проводам сервопривода, чтобы общая длина каждого из них составляла 55 см.
Оберните изоляционную ленту или термоусадочную трубку вокруг паяных соединений, чтобы предотвратить их укорачивание друг на друга или поломку из-за повторяющейся деформации движений станков с ЧПУ.
Теперь мы можем прикрепить напечатанный на 3D-принтере сервомеханизм к сервоприводу, надежно надавив его на шестерню сервопривода. Чтобы проверить, что он установлен под идеальным углом, удерживайте сервопривод так, чтобы провод выходил через верх. Осторожно и медленно поверните его по часовой стрелке, пока не почувствуете сопротивление. Рычаг следует снять, сняв его с шестеренки сервопривода, а затем снова прикрепить так, чтобы рычаг находился в 5-минутном положении.
Затем вы можете опустить сервопривод в положение на одном конце оси Y.
Шаг 19: Подключение сервопривода к слайдеру пераВозьмите ремень, идущий от ползунка ручки, и убедитесь, что он проходит через верхнюю часть направляющего колеса.Затем другой конец ремня (как вы уже догадались) загибают на себя и вставляют между двумя пальцами сервомеханизма.
Для установки правильного расстояния ползунок пера должен быть поднят, когда сервомеханизм осторожно повернут в сторону от конца пера оси Y. Но что более важно, он должен быть полностью опущен с небольшим провисанием ремня, когда сервомеханизм направлен вверх. Мы сможем проверить это еще раз на более позднем этапе, поэтому не беспокойтесь, если вы еще не уверены, правильно ли у вас здесь натяжение / длина.
Провисание ремня помогает гарантировать, что совокупный вес волочильного инструмента и узла обеспечивает постоянное давление на заготовку, а также позволяет ему реагировать на небольшие изменения высоты того, что он тянет под действием силы тяжести.
Шаг 20: Корпус электроники – корпус питанияДля этого этапа проекта вам потребуются еще две детали, напечатанные на 3D-принтере:
- ElectronicsHousing-Lid.STL
- ElectronicsHousing.STL
Другое оборудование, которое вам понадобится:
- Barrel Connector
- Electric wire
Добавление цилиндрического разъема постоянного тока к вашей машине – необязательный шаг.Я добавил его в свой, чтобы я мог легко отключить и переместить проект, когда он не используется или когда я хочу использовать его в другом месте. Если вы не хотите добавлять его, вы можете просто пропустить провода питания прямо через отверстие, в которое я сейчас объясню, как добавить разъем.
Начните с припайки провода длиной 12 см к самой нижней ножке соединителя цилиндра, если смотреть на него сзади. Припаяйте еще один провод 12 см к ноге с правой стороны, если смотреть сзади.
Шаг 21: Корпус электроники – вентилятор и креплениеДля этого шага подготовьте:
- 30-миллиметровый вентилятор 5 В
- Маленькие шурупы для дерева (x3)
Добавление вентилятора в корпус необходимо для поддержания охлаждения Arduino и, что более важно, платы драйвера шагового двигателя во время работы.
Пропустите провод вентилятора с внешней стороны корпуса по направлению к внутренней части выпавшего отверстия корпуса. Затем расположите вентилятор так, чтобы его провода проходили через квадрат угла круга.Затем мы можем использовать прилагаемые болты, чтобы закрепить вентилятор через три отверстия в других углах вентилятора.
Теперь мы можем (опционально) прикрепить корпус к нашей основной плате. Убедитесь, что место, где вы его устанавливаете, находится достаточно близко к каждой оси, чтобы кабели могли дотянуться до их контактных переключателей, двигателей и сервоприводов, а также не мешали движениям машины во время использования. Взгляните на изображения выше, чтобы увидеть, где я решил разместить свое.
С помощью сверла просверлите несколько направляющих отверстий в трех отверстиях с потайной головкой в основании корпуса.Затем его можно закрепить тремя маленькими шурупами.
Шаг 22: Установка ArduinoДля этого вам понадобятся:
- Arduino Uno
- M3 x 6 болтов (x2)
Опустите Arduino в корпус с цилиндрическим разъемом питания, ближайшим к тому, который мы установили, а затем используйте пару болты, чтобы закрепить его на месте через предварительно проделанные отверстия в Uno.
Шаг 23: Установка шагового драйвера и экрана ЧПУДля этого шага необходимо собрать следующее оборудование:
- TMC2208 Драйверы шагового двигателя (x2)
- Arduino CNC Shield (x1)
Плата драйвера двигателя может поставляться с уже присоединенными радиаторами (как показано справа на рисунке). первое изображение выше) или вам, возможно, придется прикрепить его самостоятельно.Для этого удалите пластик с самоклеящейся прокладки в нижней части радиатора, а затем плотно поместите его на большую медную поверхность в центре платы, при этом убедитесь, что он не закорачивает другие контакты на плате.
Затем их необходимо разместить в соответствующих пазах для наших осей X и Y наверху щита ЧПУ. Они должны отличаться большой заглавной буквой рядом с нижним правым уголком каждой пары женских заголовков. Если смотреть на щит сверху, то X и Y должны быть двумя верхними.
Вам также необходимо убедиться, что штыри, помеченные как «EN» (для контакта включения), выровнены с таким же отмеченным штырем на щите ЧПУ.
Провода, идущие от нашего цилиндрического разъема, подключены к винтовым клеммам на экране ЧПУ, обеспечивая соблюдение правильной полярности.
Провода, идущие от вентилятора 5 В, подключены к соответствующим соединениям 5 В и GND (заземление), которые находятся за клеммами под винт питания на станке с ЧПУ.
Шаг 24: Подключение контактных переключателей и сервоприводаЕсть несколько способов подключения проводов от контактных концевых выключателей к экрану ЧПУ.Вы можете припаять их прямо к контактам для более постоянного соединения, или, как я, вы можете добавить гнездовой разъем в стиле Dupont к концам проводов и вставить их.
Если вы хотите это сделать, я сделал отдельное руководство по обучающим материалам по созданию собственных соединителей Dupont, которые можно найти здесь: https: //www.instructables.com/id/Crimping-Dupont -…
Провода, идущие от концевого выключателя на оси X (установленного под плотом), сначала следует пропустить через большое отверстие под буквой D на нашей 3D-печатной крышке.Подсоедините провода к контактам белого и черного цвета рядом с меткой «X-» на стороне экрана ЧПУ. Неважно, в какую сторону подключены провода для каждого переключателя.
Провода для контактного переключателя оси Y (это тот, который установлен на верхней части движущейся платформы) также проходят через то же отверстие в крышке, но на этот раз подключены к белому и черному контактам, примыкающим к ‘Y – наклейка на щите.
Сервопроводы также проходят через отверстие SAE в крышке.
- Оранжевый провод сервопривода подключается к белому контакту, расположенному рядом с ‘Z +’.
- Коричневый провод подключается к GND.
- Красные провода подключаются к 5V рядом с GND.
Шаговый двигатель оси Y (он находится под движущейся платформой) проходит через центральное отверстие в крышке и затем подключается к ряду штырей, помимо привода оси Y на щите ЧПУ. Красный провод на жгуте, идущий от шагового двигателя, должен быть ближе всего к внешнему краю платы.
Кабели шагового двигателя оси X (это тот, который прикреплен к плате) пропущены через неиспользуемое в данный момент отверстие в крышке рядом с центром. Так же, как соединение оси Y, оно подключается к ряду контактов, кроме драйвера шагового двигателя оси X, причем красный провод i также должен быть ближе всего к внешнему краю экрана.
Шаг 26: Обработка электроники- Для этого этапа вам понадобятся четыре болта M3 x 6.
Щиток с ЧПУ можно установить на Arduino, аккуратно совместив штыри между ними и плотно прижав их друг к другу.
Крышку корпуса электроники можно расположить над корпусом электроники, при этом не допуская защемления проводов. Используйте четыре болта M3 x 6, чтобы удерживать его на месте.
Шаг 27: Установка GRBL на Arduino UnoGRBL – это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом, используемое для управления станками с ЧПУ. Вы можете узнать больше об этом здесь: https://github.com/gnea/grbl
Машины, для которых он был разработан, обычно имеют прядильную головку (например, резак по дереву или сверло) или лазер.Мы будем использовать модифицированную версию программного обеспечения, которое может управлять сервоприводом, который мы используем для подъема и опускания пера. Для этого вам нужно будет загрузить модифицированное программное обеспечение GRBL, называемое Mi-GRBL, и скопировать его на свой Arduino. Папка библиотеки IDE.
Вы можете скачать модифицированный GRBL отсюда: https: //github.com/DIY-Machines/CNC-DrawingMachin …
На Mac папка библиотеки Arduinos обычно находится в ‘/ Users /’ your name ‘/ Documents / Arduino / Libraries ‘, а на компьютере с Windows он обычно находится в’ My Documents \ Arduino \ libraries \ ‘
. Теперь вы можете открыть IDE Arduino и перейти в’ File ‘->’ Примеры ‘->’ grbl-mi ‘->’ grblUpload ‘
Выберите правильный тип платы (Arduino Uno) и порт после подключения Arduino к компьютеру через USB и загрузите код.
Если затем вы откроете монитор последовательного порта, мы сможем проверить правильность загрузки GRBL, установив скорость передачи данных на 115200 и отправив команду $$ на Arduino через монитор последовательного порта. Если все в порядке, он должен ответить со своими текущими настройками конфигурации.
Шаг 28: Настройка GRBLМы загрузим в GRBL набор параметров конфигурации на основе конструкции плоттера, как я изложил ранее в руководстве. Если вы использовали стержни и / или рельсы разной длины, тогда настройки необходимо будет изменить следующим образом:
$ 0 = 10 (шаговый импульс, мкс) $ 1 = 25 (шаг задержки холостого хода, мс) $ 2 = 0 (шаг маска инвертирования порта: 00000000) $ 3 = 0 (маска инвертирования порта dir: 00000000) $ 4 = 0 (инвертировать шаг включения, bool) $ 5 = 0 (инвертировать контакты ограничения, bool) $ 6 = 0 (инвертировать вывод датчика, bool) $ 10 = 3 (маска отчета о состоянии: 00000011) $ 11 = 0.010 (отклонение стыка, мм) $ 12 = 0,002 (допуск дуги, мм) $ 13 = 0 (отчетные дюймы, bool) $ 20 = 0 (мягкие пределы, bool) $ 21 = 0 (жесткие ограничения, bool) $ 22 = 1 (цикл возврата в исходное положение, bool) $ 23 = 3 (маска инвертирования направления исходной позиции: 00000011) $ 24 = 200,000 (подача в исходное положение, мм / мин) $ 25 = 1500,000 (поиск в исходном положении, мм / мин) $ 26 = 250 (дребезг в исходном положении, мсек) $ 27 = 5,000 (втягивание в исходное положение) -выкл, мм) $ 100 = 40.000 (x, шаг / мм) $ 101 = 40.000 (y, шаг / мм) $ 102 = 250.000 (z, шаг / мм) $ 110 = 10000.000 (x максимальная скорость, мм / мин) $ 111 = 10000.000 (y макс. скорость, мм / мин) $ 112 = 500.000 (z макс. скорость, мм / мин) $ 120 = 100.2) 130 долл. США = 250 000 долл. США (x макс. Ход, мм) 131 долл. США = 300 000 долл. США (макс. Ход y, мм) 132 долл. США = 200 000 долл. США (макс. Ход z, мм)
Чтобы применить это к своей машине, вы можете скопировать каждую строку по очереди. -one и отправить их через последовательный монитор. После этого отправка $$ снова должна показать вам ту же конфигурацию, что и выше (в отличие от значений по умолчанию GRBL).
Эти настройки сохраняются в некоторой энергонезависимой памяти на Arduino, поэтому вам не нужно будет отправлять конфигурацию каждый раз, когда вы выключаете и снова включаете Arduino.(К счастью).
Шаг 29: Первое возвращение в исходное положениеПрежде чем мы начнем тестировать оборудование, осторожно и медленно вручную переместите волочильную головку нашей машины примерно в центр области рисования.
Подключите блок питания к нашему корпусу электроники.
Поскольку мы добавили в нашу машину контактные переключатели, при запуске она перейдет в состояние «Тревога». Это связано с тем, что он еще не может быть уверен в том, где расположена его ось по длине хода.
Чтобы решить эту проблему, мы выдадим команду возврата в исходное положение (пока нет!) $ H. Это скажет GRBL медленно переместить головку машины к нижнему левому углу области рисования, пока каждая ось не коснется концевых выключателей. После первого контакта с ними он совершит небольшой отскок, чтобы повысить точность. Затем мы увидим «ОК» на последовательном мониторе.
Если, когда вы подаете команду, ваш станок делает что-либо кроме этого – например, ось движется в неправильном направлении и т. Д., Будьте готовы отключить питание.Затем вам следует сравнить свою работу с первым видео и инструкциями, предшествующими этому шагу в этом письменном руководстве. Вы также можете найти раздел часто задаваемых вопросов на моем веб-сайте www.diymachines.co.uk, где я постараюсь ответить на любые возникающие общие проблемы.
Теперь введите команду $ H.
Шаг 30: Тестирование сервопривода и шаговых двигателейДля проверки сервопривода введите команду «M3 S90» в последовательном мониторе, а затем «M5». Вы должны обнаружить, что когда вы отправляете «M3 S90», сервопривод должен тянуть ремень ГРМ, который затем, в свою очередь, поднимает ползунок вверх.«M5» должен опустить ползунок, повернув сервопривод обратно в другом направлении.
При поднятии ползунок пера должен быть почти в конце своего доступного хода. Если сервопривод продолжает попытки поднять ползун дальше (что вы могли бы услышать), вам следует отрегулировать ремень ГРМ, увеличивая его длину до тех пор, пока сервопривод не перестанет сопротивляться.
Как только сервопривод будет в порядке, мы повторно подадим команду возврата в исходное положение $ H, и на этот раз, когда возвращение в исходное положение завершено, подайте команду «G92 X0 Y0».Это говорит GRBL установить текущее местоположение головы как исходную точку путем сброса положений X и Y в его памяти на 0.
Чтобы проверить шаговые двигатели, мы можем выполнить команду «G1 X10 Y50 F2000». Давайте разберем эту команду:
- G1 – Указывает GRBL двигаться линейно (например, прямая линия, утвержденная для кривой)
- X10 – Перемещение на 10 мм от начала координат по оси X
- Y10 – Перемещение до 10 мм от начала координат по оси Y
- F2000 – скорость перемещения.F означает «скорость подачи».
Чтобы помочь нам создать более подробный чертеж, мы можем использовать отправитель GCODE (GCODE – это название инструкций, которые сообщают GRBL, как перемещаться), чтобы передать сотни, если не тысячи строк GCODE на нашу машину. Для этого мы будем использовать фантастическое веб-приложение под названием Chilipeppr.
Вы найдете его на http://chilipeppr.com/grbl. Я рекомендую для этого использовать Google Chrome.
Первое, что нам нужно сделать, чтобы использовать Chilipeppr в браузере, – это установить небольшую программу JSON, которая позволит нашему веб-браузеру подключаться к Arduino через порт USB.В правом нижнем углу есть ссылка на страницу, объясняющую, как загрузить и установить сервер JSON (который доступен для Windows, Mac и Raspberry Pi).
Загрузите сервер JSON с последовательным портом: https://github.com/chilipeppr/serial-port-json-server/releases
После этого мы можем вернуться в окно Chilipeppr и перезагрузить список последовательных портов, используя кружащие стрелки в направлении в правом нижнем углу (см. второе изображение выше), а затем выберите параметр «GRBL» и скорость 115200.Наконец, установите флажок рядом с Arduino Uno, который сообщает Chilipeppr отправлять GCODE на это устройство.
Перейдя к окну «Оси» вверху справа, мы можем нажать кнопку «Home Axis», чтобы запустить ту же последовательность наведения, что и раньше, а затем «Zero Out» для сброса координат. Это делает то же самое, что и отправка $ H с последующим G92 X0 Y0 ранее. Фактически, вы можете увидеть это в консоли, расположенной в нижнем левом углу рабочей области.
Шаг 32: Пробный прогонПеред тем, как вооружить наш проект ручкой, сначала сделаем пробный прогон.Загрузите тестовый файл DIYM-Test.gcode со страницы Github. Перетащите загруженный файл в центральную область предварительного просмотра рабочей области, чтобы загрузить файл.
Нажмите кнопку воспроизведения с левой стороны, чтобы начать потоковую передачу инструкций для этого рисунка на ваш Arduino.
Вы должны увидеть, как ваш Arduino пытается нарисовать иллюстрации, показанные на экране. Если все прошло хорошо, пора переходить к следующему шагу.
Шаг 33: Первый чертеж машинПрикрепите лист бумаги к спинке.Я применил изоляционную ленту в каждом из углов.
Чтобы добавить ручку, вам нужно открыть проход для ручки, повернув два винта с накатанной головкой против часовой стрелки.
Если ползунок пера в данный момент не находится в поднятом положении, вы можете добиться этого, введя команду «M3 S90». Вставьте ручку так, чтобы кончик письма находился на 3-5 мм над поверхностью бумаги, когда вы затягиваете два винта с накатанной головкой.
В исходное положение и обнуление оси снова просто закройте, мы толкнули руку.Я привык делать это каждый раз, когда меняю пишущий инструмент. Затем вы можете нажать кнопку воспроизведения и с трепетом наблюдать за тем, чего вы достигли на данный момент. 🙂
Шаг 34: Создание собственных рисунков – Inkscape PrepМы можем создавать чертежи для машины с помощью Inkscape. Конкретно версия 0.48.5. Его можно скачать здесь:
https: //inkscape.org/release/inkscape-0.48/? Latest …
После его установки мы добавим к нему расширение, предназначенное для написания GCODE таким образом, чтобы наш машину можно понять.Расширение MI Inkscape можно загрузить с Github:
https://github.com/DIY-Machines/CNC-DrawingMachine
Четыре файла внутри этой папки должны быть скопированы (перезаписывая все существующие файлы, если появляется предупреждение), в:
C: / Program Files (x86) / Inkscape / Share / Extension /
Затем мы можем настроить документ в Inkscape. Запустите Inkscape и перейдите в Файл -> Свойства документа. Во всплывающем диалоговом окне измените
- единицы измерения вверху по умолчанию на MM
- в «Custom size» снова установите единицы измерения на MM
- width на 225
- height на 250
Для начала мы можем создать коробку размером почти с нашу рабочую область.Затем мы можем использовать это, чтобы наша машина отметила на основной плате размер рабочего пространства для рисования с помощью постоянного маркера. Удобно, да 🙂
Для этого выберите инструмент «Ящик» в левой строке меню и перетащите прямоугольник чуть меньше холста в Inkscape. Я измеряю толщину линии, сделанной маркером, как 0,8 мм. Мы можем сообщить об этом Inkscape, чтобы лучше представить, как будет выглядеть наша готовая работа.
Для этого откройте окна «Обводка» и «Заливка», используя соответствующий значок в правом нижнем углу Inkscape.Вы также можете использовать сочетание клавиш: «Shift» + «CTRL» + «f», чтобы сделать то же самое. Откройте вкладку «Стиль обводки» вверху и установите ширину 0,8 мм.
Только контуры преобразуются плагином в штрихи и GCODE. Из-за этого, как только вы добавили иллюстрацию (включая любой текст и т. Д.), Вам нужно выделить все иллюстрации, а затем перейти к «Путь» -> «Объект к контуру».
После этого мы можем перейти к «Расширения» -> «Сервоконтроллер MI GRBL Z AXIS» -> «Сервоконтроллер MI GRBL Z AXIS».. ‘ чтобы подготовиться к экспорту GCODE.
Здесь есть несколько параметров, которые нам нужно обновить, установить их следующим образом (и также показано на изображениях выше):
- Servo Up: M5
- Servo down: M3
- Скорость оси X: 10000
- Y начальное значение оси: 4000
- Угол сервопривода: 90
- Задержка: 0,2
- Каталог: куда вы хотите сохранить сгенерированный файл GCODE
- Имя файла: Ну, как бы вы ни назвали файл.
Затем нажмите «Применить», чтобы сгенерировать и сохранить файл GCODE.
Шаг 36: Отправка чертежа – резюмеЧтобы выполнить GCODE, как прежде, и для всех будущих чертежей, выполнение этого набора шагов должно предотвратить большинство ошибок:
- Загрузите файл GCODE в Chillipeppr
- Home the Axis
- Обнуление оси
- Нажмите play – если пробег проходит хорошо …..
- Поднимите ползунок ручки, выдав M3 S90 (если нужно).
- Добавьте пишущий инструмент примерно на 3-5 мм над поверхностью предмета, на котором вы хотите нарисовать.
- Главная ось.
- Обнулить ось.
- Пресс-воспроизведение.
Вы можете сделать так, как описано выше, чтобы ваш аппарат рисовал граничные линии, которые мы только что создали в Inkscape. Если вы уверены в том, что используете машину, вы можете пропустить этапы с 1 по 4 включительно, чтобы избежать пробного запуска.
Шаг 37: Заключительные советы и идеиНа данный момент лучший способ создать цветной блок, который я мог найти, – это создать узор из линий, идущих назад и четвертую за один непрерывный прогон.Вот как я создал цветные блоки в моем персонаже Мстителей.
Для многоцветных рисунков я помещаю каждый цвет рисунка на отдельный слой в Inkscape. Затем вы можете сохранить файл и удалить все ненужные слои (их скрытие, похоже, не работает). Выберите оставшийся слой иллюстрации, сгенерируйте контуры и затем экспортируйте GCODE для этого цвета.
Затем вы используете отмену, чтобы вернуть все остальные слои. Повторите шаги еще раз, оставив другой цветной слой, и проработайте каждый слой / цвет один за другим.Затем вы можете отправлять файлы GCODE на свою машину для рисования один за другим, меняя перо между каждым рисунком. Пока вы продолжаете возвращаться в исходное положение и каждый раз обнуляете ось после смены пера, у вас не должно возникнуть проблем с выравниванием.
Некоторые идеи использования, которые у меня до сих пор были успешными, включают использование перманентных ручек Sharpie на белом силиконовом чехле для телефона, чтобы создать свой собственный чехол для телефона. Я также купил съедобные чернильные ручки в супермаркете и попросил его написать сообщение о дне рождения на листе обледенения, которое я раскатал (я оставил его на открытом воздухе на пару часов, прежде чем рисовать, чтобы дать ему немного затвердеть) .Затем его можно обрезать ножом и положить на верхнюю часть торта.
Шаг 38: Завершение проектаЧерт возьми, это оказалось самым длинным учебником, который я, кажется, написал до сих пор! Если вы зашли так далеко, я ценю, что вы нашли время прочитать его полностью. 🙂 Спасибо.
Если у вас есть какие-либо проблемы с вашей машиной, я рекомендую вам проверить комментарии здесь, на Youtube и в разделе часто задаваемых вопросов на моем веб-сайте (diymachines.co.uk), чтобы узнать, есть ли уже предложенное решение или предложение.
Если вы хотите поддержать мои проекты, пожалуйста, подпишитесь на меня здесь и на Youtube. У меня также есть страница на Patreon, где очень добрые люди помогают мне покрывать расходы на разработку, документирование и совместное использование этих проектов. Пожалуйста, подумайте о том, чтобы присоединиться к ним любым способом, если сможете.
До следующего проекта, пока ciao.
Lewis
Плоттер с ЧПУ Arduino (чертежная машина)
Привет, ребята! Надеюсь, вам уже понравился мой предыдущий инструктаж «Как создать свою собственную платформу для обучения Arduino», и вы готовы к новой, как обычно, я сделал это руководство, чтобы помочь вам шаг за шагом, создавая такие супер удивительные недорогие электронные проекты. который является «плоттерным станком с ЧПУ», известным также как «чертеж с ЧПУ» или просто «станок с ЧПУ Arduino».
В сети я нашел множество учебных пособий, в которых объясняется, как сделать плоттер с ЧПУ, но из-за недостатка информации было немного сложно сделать такой станок, поэтому я решил начать это руководство, где я покажу Вы подробно узнаете, как легко сделать свою собственную чертежную машину .
Этот проект очень удобно делать, особенно после того, как мы получили заказную печатную плату, которую мы заказали у JLCPCB.
, чтобы улучшить внешний вид нашей машины, а также в этом руководстве достаточно документов и кодов, чтобы вы могли легко создать свою машину.Мы сделали этот проект всего за 5 дней, всего за три дня, чтобы получить все необходимые детали и закончить изготовление оборудования и сборку, затем за 2 дня на подготовку кода и начало некоторых корректировок. Перед тем как начать, давайте посмотрим на первые
Что вы узнаете из этого руководства:
- Правильный выбор оборудования для вашего проекта в зависимости от его функций
- Подготовьте принципиальную схему для соединения всех выбранных компонентов
- Соберите все части проекта (механическая и электронная сборка)
- Масштабирование весов станка
- Начать манипулирование система
Шаг 1. Что такое плоттер
Поскольку я сделал это руководство для начинающих, я должен сначала подробно объяснить, что такое машина для рисования и как она работает!
Как это определено в Википедии, ЧПУ означает компьютерное числовое управление, машину, которая представляет собой управляемую компьютером структуру, которая получает инструкции через последовательный порт, отправленный с компьютера, и перемещает свои исполнительные механизмы в зависимости от полученных инструкций.Большинство этих машин представляют собой машины на базе шаговых двигателей, которые включают в себя шаговые двигатели на оси темы.
Еще одно слово, чтобы упомянуть “ось”, да, каждый станок с ЧПУ имеет определенное количество осей, которые будут управляться компьютерной программой.
Еще одно слово, чтобы упомянуть “ось”, да, каждый станок с ЧПУ имеет определенное количество осей, которые будут управляться компьютерной программой.
В нашем случае плоттер с ЧПУ, который мы сделали, представляет собой двухосевой станок «детали на рисунке 1», у которого есть небольшие шаговые двигатели на оси «шаговый двигатель на рисунке 2», эти шаговые двигатели будут перемещать активный лоток и заставлять его двигаться в два раза. план оси для создания рисунка с помощью пера.Ручка будет удерживаться и высвобождаться с помощью третьего двигателя в нашей конструкции, которым будет серводвигатель.
Шаг 2: Шаговый двигатель – главный привод
Шаговый двигатель, или шаговый двигатель, или шаговый двигатель – это бесщеточный электродвигатель постоянного тока, который делит полный оборот на ряд равных шагов. Затем можно дать команду двигателю двигаться и удерживаться на одном из этих этапов без какого-либо датчика положения для обратной связи (контроллер с разомкнутым контуром), пока двигатель точно подобран для приложения в отношении крутящего момента и скорости.Первый стих, откуда взять шаговые двигатели для нашего проекта, ну просто, просто возьмите старый DVD-ридер, такой как в , после изображения .
У меня есть два за 2 доллара, и все, что вам нужно сделать, это разобрать их, чтобы извлечь шаговый двигатель и его опору, как показано на следующих фотографиях, нам понадобятся два из них.
После того, как вы достали моторы от DVD-ридера, вы должны подготовить их к использованию, определив концы моторных катушек .Каждый шаговый двигатель имеет две катушки, и с помощью мультиметра вы можете определить концы катушек, измерив сопротивление между штырями разъема двигателя «, как показано на следующем рисунке », и для каждой катушки оно должно быть около 10 Ом.
После идентификации катушек двигателя просто припаяйте несколько проводов для управления двигателем через них »см. Следующий рисунок»
Шаг 3: …
Читать далее ”LaughterOnWater / Arduino-Brain-Machine: световая и звуковая машина для Arduino Uno
GitHub – LaughterOnWater / Arduino-Brain-Machine: световая и звуковая машина для Arduino UnoСветовая и звуковая машина для Arduino Uno
Файлы
Постоянная ссылка Не удалось загрузить последнюю информацию о фиксации.Тип
Имя
Последнее сообщение фиксации
Время фиксации
Репозиторий: Brain Machine для Arduino Атрибуция: Крис Спарнихт - Смех на воде - http://low.li Дата создания: 31.01.2011 Дата последней модификации: 2011.02.15 Лицензия: Creative Commons 2.5 Attrib. & Поделиться Вывод и примечания: Убедитесь, что у вас есть потенциометр с двойным колесом, чтобы уменьшить громкость звука с гарнитуры.Если вы этого не сделаете, вы можете повредить барабанные перепонки, ардуино или гарнитуру. Добавьте резистор 4,7 кОм от каждого вывода звука к каждому входу громкости. на потенциометре, чтобы еще больше снизить вероятность нанесения физического вреда. Этот скетч Arduino основан на оригинальной Sound & Light Machine. автор - Митч Альтман - 19 марта 2007 г., как показано в Make Magazine 10. http://makezine.com/10/brainwave/ См. Примечания в коде ниже, чтобы узнать, как я адаптировал версию Митча Альтмана для Arduino. Кодирование сна частично происходит отсюда: http: // www.arduino.cc/playground/Learning/ArduinoSleepCode ********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************** * 2011.02.20 Исправлена ошибка макетной схемы. Добавлено новое длинное шоу и гамма-частота (40,4 Гц). 2011.02.15 Добавлено уведомление об ответственности. 2011.02.14 Изменен формат переключателя / регистра для выбора стадии. 2011.02.14 Добавлены функции для попеременного мигания светодиода для каждый из четырех этапов. Итак, теперь есть восемь случаев: b, B, a, A, t, T, d и D. 2011.02.14 Я включил тестовый набросок стереоглазок и эскиз стереотонального теста.Эти зарисовки чисто в целях разработки, используется для подтверждения предпочтительного программирования перед тем, как поместить его в эскиз Arduino Brain Machine. Если у вас возникли проблемы с очками или наушниками, попробуйте выявить причину с помощью одного из этих более простых набросков. ********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************** * УВЕДОМЛЕНИЕ ОБ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: ********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************** * Световые и звуковые машины могут доставить удовольствие многим из нас, но может быть серьезно опасен для тех, кто склонен к осаде. В случае сомнений обратитесь к врачу.Вы берете на себя всю ответственность за любой ущерб. сделано для вашего собственного здоровья, те, кому вы подвергаете это технологии и / или вашего оборудования при использовании любых заметок эскизы или любые связанные файлы в этом репозитории Git. ИСПОЛЬЗУЙТЕ НА СВОЙ РИСК.
Около
Световая и звуковая машина для Arduino Uno
Ресурсы
Вы не можете выполнить это действие в настоящее время.Вы вошли в систему с другой вкладкой или окном. Перезагрузите, чтобы обновить сеанс. Вы вышли из системы на другой вкладке или в другом окне. Перезагрузите, чтобы обновить сеанс.arduino uno – эскиз конечного автомата для управления двигателем постоянного тока с концевыми выключателями
Вы создали блок-схему. При обсуждении конечных автоматов лучше использовать диаграмму состояний.
На этой диаграмме состояний турникета (со страницы википедии конечного автомата, ссылка на которую приведена выше) видно, что узлы (пузыри) содержат состояние турникета, а на краях (стрелки) написано условие, необходимое для движения в направление стрелки к новому состоянию.
На вопрос, заданный здесь, необходимо как минимум 2 узла, чтобы указать направление двигателя. По краям, вероятно, будет указано, какая стрелка должна использоваться для перехода в новое состояние в зависимости от того, какой переключатель открыт или закрыт. Позже рассмотрите возможность добавления нового состояния для остановки двигателя после замыкания концевого выключателя. (Подсказка: вероятно, вам понадобится 2 стопорных узла. По одному для каждого концевого выключателя. Причина в том, что вам нужно знать, в каком направлении должен вращаться двигатель при перезапуске.)
В некоторых случаях добавление переключателя мгновенного действия является сложной задачей из-за необходимости смягчения дребезга контактов.Это верно, когда значение активации переключателя меняется. Значение концевого выключателя не меняется, поэтому нет необходимости смягчать дребезг контактов или “дребезг” концевых выключателей. Однако предполагается, что «переключатель цикла» может запускать двигатель, вращающийся в разных направлениях, в зависимости от истории движения двигателя. Таким образом, «Cycle Switch» может извлечь выгоду из конечного автомата с 4 узлами, в котором явно есть узлы, которые выводят переключение на замкнутый и открытый переключатель. Но чтобы добраться до любого из этих двух узлов, должны быть еще два узла, на которых выполняется «дребезг» переключателя.
При работе с несколькими конечными автоматами в одной программе важно не блокировать поток. Все конечные автоматы необходимо постоянно проверять на вероятность состояния (проверка граничных условий для перехода от текущего узла к новому узлу).
При написании для Arduino (на C / C ++) чаще всего используется шаблон кода – оператор «case» (переключатель / регистр), где переменной присваиваются номера, связанные с различными узлами. В таком кодовом шаблоне каждый «случай» является узлом, который содержит краевую проверку (и) и может присвоить новое значение переменной для переключения на новый узел (“случай”), если какой-либо из краевых тестов верен.
Упрощение конструкции: если вы не планируете останавливать двигатель, вам не нужно «дребезговать» «Cycle Switch».
Вот почему: значение «Циклический переключатель» меняется с «нажатие для пуска» на «нажатие для останова», если вы хотите остановить двигатель между двумя переключателями останова. Если все, что вам нужно, это запустить двигатель после того, как один из выключателей останова замкнут, то количество отскоков «переключателя цикла» не имеет значения, пока отскоки не продолжаются дольше, чем требуется, чтобы двигатель достиг противоположный стоп-выключатель.
Программируйте Arduino с государственными машинами за 5 минут
Вы когда-нибудь программировали Arduino? Вы когда-нибудь беспокоились о сложных потоках управления, написанных на чистом C? Может быть, вы уже слышали о диаграммах состояний и конечных автоматах? В этом сообщении блога я покажу вам, как запрограммировать Arduino всего за 5 минут на основе модели с помощью YAKINDU Statechart Tools (SCT).
Было несколько попыток запрограммировать Arduino с помощью YAKINDU SCT, как описано Марко Шолтиссеком или Рене Бекманном.Однако, когда я пытался научить программировать Arduino с помощью YAKINDU SCT в рамках Летней школы автомобильной программной инженерии 2016 года в Университете прикладных наук и искусств в Дортмунде, я обнаружил, что это сложно понять и реализовать без соответствующих инструментов. Итак, я сел и реализовал поддержку Arduino для YAKINDU SCT для генерации большого количества связующего кода, необходимого для запуска конечных автоматов на Arduino.
YAKINDU Statechart Tools для Arduino основан на Eclipse, YAKINDU Statechart Tools и Eclipse C / C ++ Development Tooling (CDT).Он устанавливает исходный проект, содержащий пустую диаграмму состояний, которую вам просто нужно заполнить своими собственными идеями. Единственная часть, которую вам все еще нужно программировать самостоятельно, – это соединение между диаграммой состояний и оборудованием, то есть инициализация оборудования и обновление состояния оборудования в зависимости от состояния диаграммы состояний и наоборот.
Теперь давайте посмотрим на инструменты. На скриншоте ниже вы найдете хорошо известный пример Arduino «Hello World» – мигающий светодиод, запрограммированный как диаграмма состояний.Я создал проект Arduino SCT с помощью мастера. Он открыл пустую диаграмму состояний с пустым объявлением интерфейса. Я буду использовать эту диаграмму состояний для моделирования мигающего светодиода и создания конечного автомата, работающего на плате Arduino Uno.
Светодиод имеет два состояния: включен и выключен. Поэтому я объявляю логическую переменную на
, представляющую включение и выключение с ее значениями true
и false
в интерфейсе. В диаграмме состояний я создаю два состояния: Вкл.
и Выкл.
.После развертывания на Arduino выполнение программы начинается с входа в диаграмму состояний через черную точку – состояние Entry
, изображенное на диаграмме состояний. После входа в диаграмму состояний он сразу же меняет свое состояние посредством первого перехода – это стрелка из состояния Entry
в состояние On
. При входе в состояние
On
логическая переменная on
устанавливается на true
. Через 500 миллисекунд состояние меняется на Off
, а для переменной на
устанавливается значение false
.Опять же, еще через 500 миллисекунд он снова переключается на на
. Это продолжается и продолжается до тех пор, пока вы не выдернете вилку из розетки.
Когда я закончу моделирование, я могу смоделировать свою модель с помощью YAKINDU SCT, чтобы узнать, работает ли она должным образом. Вы найдете более подробную информацию о моделировании и симуляции в документации YAKINDU SCT. На основе этой диаграммы состояний я генерирую конечный автомат в коде C ++, который выполняет диаграмму состояний на моем Arduino. Все, что мне еще нужно сделать, это подключить диаграмму состояний к оборудованию.Я делаю это путем редактирования методов init ()
и runCycle ()
класса BlinkConnector
:
- В методе
init ()
я установил светодиод, встроенный в плату Arduino Uno. Этот метод вызывается один раз при запуске программы – аналог функцииsetup ()
в обычном скетче Arduino. - Метод
runCycle ()
является аналогом функцииloop ()
скетча Arduino. Он вызывается регулярно, один раз в каждом цикле выполнения диаграммы состояний.Здесь я установил вывод светодиода в соответствии с логической переменной диаграммы состоянийна
.
Теперь я компилирую код и загружаю его на свою плату Arduino. Вот он, мигающий светодиод через пять минут!
Хорошо, вы правы, этот пример может быть реализован на простом языке C и загружен в Arduino менее чем за пять минут. Это так просто. Но можете ли вы представить себе усилия по разработке конечного автомата на простом языке C со сложностью светофора для пешеходного перехода, показанного на рисунке ниже? И даже этот пример остается простым.Кстати, вы найдете этот пример, а также пример Blink в YAKINDU SCT для среды Arduino.
На моих страницах GitHub вы найдете полное пошаговое руководство, начиная с установки, заканчивая настройкой, моделированием, симуляцией, генерацией кода и развертыванием кода.