MCU-kontrollerbar karrusel til kameramontering: 10 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Så du er en ond Mad Scientist, der bygger din seneste destructo-bot. Du har lært den smertefulde lektion, at når den er forfulgt, er det bedst ikke at være ombord på din skabning i kødet, med brændingen og håndjernene. Når din skabelse bryder sydvæggen på den første bred af YourTownVille, fortsætter den nordpå mod hvælving, når din nemesis pludselig kommer ind fra øst og kortlægger din H-bro med høj strømstyrke med et kastet metalprojektil med heletema, der steger MCU'en med modspænding og koster dig tusinder i robotdele og tabt potentielt loot fra banken, mens han redder dagen og får pigen. Typiske helte -ting. Hvis du bare havde haft fremsyn til at installere et vision -system, der kunne have panoreret med den ekstra analoge pind på den gamepad, du kørte maskinen med fra din yacht flydende i internationale farvande … Nå, her er en måde at bygge på sådan et system. (Jeg håber, at ingen blev trætte af det onde gale videnskabsmandsscenario ovenfor)

Trin 1: Dele og værktøjer

Hardware nødvendig: 1/4-20 x 2 "lang bolt, stk. 1 1/4-20 sekskantmøtrik, stk. 3 1/4-20 vingemøtrik, stk. 1 4-40 maskinskrue, stk. 12 4- 40 Maskinmøtrik, stk. 12 1/4 "lange #4 afstandsstykker, stk. 12 træskruer, stk. 6 1/16 "x 1,5" lang pin, stk. 1 2,5 "spændingsfjeder, stk. 1 2-delt epoxy tynd bailwire 22-AWG isoleret tråd bjærget hardware: kasseret cd-rom medier, stk. 2 GearBox reddet fra legetøjsbil, stk. 1 tandrem med remskive, stk. 1 stk. af træ tyndt skrotplade Elektroniske komponenter: 10k ohm Panelmonteret potentiometer, antal 1 1k ohm modstand, antal 1 Samlet 2-amp H-Bridge PCBA, stk. 1 DC-motor med gear, antal 1 (valgfri, men anbefales) MCU efter eget valg, på en PCBA 0,1 "afstandsstifter til tilslutninger Molex 2-pin, 3-pin og 4-pin Wire Connectors Molex crimp-on tilslutningsterminaler Værktøjer: #1 Philips Skruetrækker #2 Philips Skruetrækker Tin Snips 7/16" Skruenøgler 1/4 "møtriknål Nål-næsetang boremaskine, med bits 1/4-20 Die (som i et Tap and Die sæt) Sharpie Marker Compass Lodningssæt Wire Strippers Træsav

Trin 2: Planlæg, markér og præ-bor

Jeg brugte kompasset til at skabe en cirkel koncentrisk med yderkanten af en af cd'erne. Jeg brugte derefter kompasset til at opdele den cirkel i seks lige store segmenter, derefter dele hver af dem med to, i alt tolv segmenter af cirklen. Jeg borede hvert markeret hul ud af begge cd'er. Forresten kan du kun skrive på en cd med specielt blæk, som en Sharpie-markør. Jeg markerede nogle beslag af metalplader til montering af drivhjulet og forborede disse huller. Derefter skar jeg formen af beslagene ud og bøjede dem i den rigtige form. Jeg borede 1/4 "hul til montering af potentiometeret på træstykket og forborede hullerne i træet, hvor beslagene ville montere Du skal også bore et 1/4 "hul i en af cd'erne for at montere bolten lodret, så kameraet kan installeres på.

Trin 3: Monter den øverste cd på potentiometeret

Potentiometeret, jeg fik fra Radio Shack for $ 2,99 plus skat, kom med en lille tynd skive og en tynd møtrik, så den kunne monteres bag et panel. Det havde også en meget lang aksel af en eller anden grund. Den første ting at gøre er at sikre akslen og skære gevind i den med 1/4-20 matricen. Den jeg brugte viste sig at være lavet af aluminium, så skæringen gik meget gnidningsløst, men trådene er ikke så stærke, som de kunne være. De er dog stærke nok. Tag skiven, og centrer den under hullet i midten af cd-rom'en. Marker diameteren af cd'ens midterste hul på skiven med en blyant. Brug nu dine blikklip og skær skiverens diameter ned, indtil den passer præcist ind i cd-romens midterste hul. Potentiometret har også en "bump" på overfladen for at holde den justeret i panelet. Bor et hul i cd-rom'en for at gøre brug af denne funktion. Mellem korrekt placering af justeringshullet og præcis skæring af skiven, vil dit potentiometer være i det nøjagtige centrum af karrusellen. Spænd møtrikken, og din CD er sikkert monteret. Tråd på en af 1/4-20 sekskantmøtrikkerne på akslen på potentiometeret.

Trin 4: Bolt bund -cd'en til den øverste cd

Inden du rent faktisk tilføjer den nederste cd-rom, skal du fastgøre kameraets monteringsbolt. Brug de tolv 4-40 maskinskruer, afstandsstykker og sekskantmøtrikker til at bolt den anden cd på denne enhed.

Trin 5: Monter karrusellen på træet

Sæt den gevindskårne potentiometeraksel gennem det forborede 1/4 hul i træet. Træd den anden 1/4-20 sekskantmøtrik på potentiometerets aksel, og stram møtrikken, så karrusellen peger fremad, når potentiometeret er i det nøjagtige centrum af dets analoge område. Jeg markerede spidsen af skaftet med en skarp markør for at lette denne opgave.

Trin 6: Skriv en test -firmware til at gøre din MCU til et serielt voltmeter

Jeg brugte LPC2148 MCU fra NXP LPC2148 i mit setup, fordi jeg kender dem fra erfaring fra mit job. Andre gode valg ville være enhver billig MCU med analoge indgange og gratis GPIO -ben med en gratis GNU -værktøjskæde og en RS232 -port. Brug din IDE og valgfri kompilator til at skrive en firmware, der læser den analoge indgang, du har besluttet, og sætter resultater på den serielle port. I betragtning af kompleksiteten i MCU-programmering ville mere dybtgående instruktioner om dette emne være en helt egen. Flash din MCU med et passende flashkabel. Din kode fungerer korrekt i første forsøg, ikke?

Trin 7: Kalibrer dine MCU -aflæsninger

Så kabel dit potentiometer op til dit MCU -kort med nogle krokodilleklip. Jeg tilsluttede den venstre elektriske terminal til 3.3VDC -kilden på MCU -kortet, jordede den højre terminal og sluttede den midterste terminal til den analoge indgangs pin, gennem 1K -modstanden. Modstanden forhindrer dig i at frigive den magiske røg fra din MCU, når potentiometeret er i en af dens omfang. Giv din MCU en strømkilde, og tilslut dit serielle kabel. Åbn dit foretrukne RS232 Terminal-program, og se aflæsningerne komme ind. Det, jeg ledte efter først, var den højeste/lavest mulige spændingslæsning, ADC ville registrere. Jeg lagde disse tal i min firmware, brugte en smuk talmatematik på min voltmeterkode, omkompilerede, reflashede og startede mit terminalprogram igen. I øvrigt er "_udivsi ()" vanskelig at spore. Tilsyneladende kan LPC2000 MCU'er ikke lide at foretage division. Det gør jeg heller ikke, så vi blev enige om at være uenige. Det næste sæt tal, jeg ønskede, var spændingen, når karrusellen pegede lige frem, til venstre og til højre. Jeg fandt ud af, at karrusellen kan dreje meget længere til venstre og højre, end du kan få meningsfulde tal fra. Jeg fik gode aflæsninger i hele 180 grader, så jeg kunne pege mit kamera fra fuld-venstre til fuld-højre. Igen tilføjede jeg disse tal til mine beregninger i firmware. Dette gør aflæsningen taget fra potentiometeret til en noget pålidelig sensormåling.

Trin 8: Vedhæft resterende hardware og elektronik

Skru beslagene fast på træstykket med træskruer. Pin et hjørne af gearkassen på en af beslagene. Monter tandremmen på karrusellen og drivhjulet. Fastgør din spændingsfjeder mellem de to beslag ved hjælp af en bøjletråd til yderligere længde, hvis det er nødvendigt. Nu skruede jeg min H-Bridge PCB (overskud fra et gammelt projekt) fast på træstykket, mellem de to beslag.

Trin 9: Kabelføring

Ah, tid til slid. Du skal bruge ledninger, der forbinder din MCU til potentiometeret (se trin 7 for en gentagelse af disse detaljer), tilslutter din MCU til H-broen og tilslutter H-broen til gearmotoren. Du kan holde din ledning minimal: bare måle, klippe, stribe og lodde disse ledninger. For et mere modulært ledningssystem skal du bruge headerstifter og stik og krympe trådafslutninger og varmekrympeslanger og gummibånd og lynlåsebånd og velcrobånd og hæfteklammer og båndkabler og masser af dyre små dele fra mouser.com. Seriøst er det meget arbejde at lave rigtig gode kabler. Gør hvad der fungerer bedst for dit system.

Trin 10: Afslut din firmware

Så nu har du din hardware og elektronik til at fungere, og du har kalibreringsnumre. Skriv din onde, menneskelivslignende firmware ved hjælp af et neuralt net, der er i stand til at lære at frygte og ærgre sig over dens skaber. Hvis det er muligt, grænseflade med nogle mus hjerneceller, for ekstra tilfældig adfærd. Jeg vil bestemt også anbefale at tilføje flammekastere og pigge til din robot. Nå, din robot har nu mindre helte-skjulende plads i sin blinde vinkel. Dens akilleshæl er nu pansret af ækvivalent til … en tynd bomuldssokstrømpe, men det er ok, for din ærkerival er sandsynligvis ikke så lys. Held og lykke derude, og husk ikke at bruge cifrene i Pi til din schweiziske bankkonto nummer … igen. Tak fordi du læste min første ible.