PIC მიკროკონტროლერზე დაფუძნებული რობოტული ხელი: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

საავტომობილო წარმოების ინდუსტრიის შეკრების ხაზიდან ტელესქირურგიულ რობოტებამდე კოსმოსში, Robotic Arms ყველგან გვხვდება. ამ რობოტების მექანიზმები მსგავსია ადამიანისა, რომლის დაპროგრამება შესაძლებელია მსგავსი ფუნქციისთვის და გაზრდილი შესაძლებლობებისთვის. ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას განმეორებითი მოქმედებების შესასრულებლად ადამიანებზე უფრო სწრაფად და ზუსტად ან შეიძლება გამოყენებულ იქნას მკაცრ გარემოში ადამიანის სიცოცხლის საფრთხის გარეშე. ჩვენ უკვე შევქმენით ჩანაწერი და თამაში Robotic Arm არდუინოს გამოყენებით, რომელიც შეიძლება მომზადდეს კონკრეტული დავალების შესასრულებლად და სამუდამოდ გაიმეოროს.

ამ გაკვეთილში ჩვენ გამოვიყენებთ ინდუსტრიის სტანდარტულ PIC16F877A 8-ბიტიან მიკროკონტროლერს, რომ გავაკონტროლოთ იგივე რობოტული მკლავი პოტენციომეტრებით. ამ პროექტის გამოწვევა ის არის, რომ PIC16F877A– ს აქვს მხოლოდ ორი PWN ქინძისთავი, მაგრამ ჩვენ უნდა გავაკონტროლოთ ჩვენი რობოტის დაახლოებით 5 servo ძრავა, რომელიც მოითხოვს 5 ინდივიდუალურ PWM ქინძისთავს. ასე რომ, ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ GPIO ქინძისთავები და გამოვიყენოთ PWM სიგნალები PIC GPIO ქინძისთავებზე ტაიმერის შეფერხების გამოყენებით. რასაკვირველია, ჩვენ შეგვიძლია გავაუმჯობესოთ უკეთესი მიკროკონტროლერი ან გამოვიყენოთ დე მულტიპლექსერის IC, რომ აქ საქმეები ბევრად გავამარტივოთ. მაგრამ მაინც, ღირს ამ პროექტის მცდელობა სასწავლო გამოცდილებისთვის.

რობოტული მხრის მექანიკური სტრუქტურა, რომელსაც მე ვიყენებ ამ პროექტში, მთლიანად იყო 3D დაბეჭდილი ჩემი წინა პროექტისთვის; თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ დიზაინის სრული ფაილები და შეკრების პროცედურა აქ. გარდა ამისა, თუ თქვენ არ გაქვთ 3D პრინტერი, თქვენ ასევე შეგიძლიათ ააწყოთ მარტივი Robotic Arm მუყაოს გამოყენებით, როგორც ნაჩვენებია ბმულზე. ვივარაუდოთ, რომ თქვენ როგორმე დაიჭირეთ თქვენი რობოტული მკლავი, მოდით გავაგრძელოთ პროექტი.

ნაბიჯი 1: წრიული დიაგრამა

ქვემოთ მოცემულია ამ PIC მიკროკონტროლერზე დაფუძნებული Robotic Arm– ის სრული წრიული დიაგრამა. სქემები შედგენილია EasyEDA– ს გამოყენებით.

წრიული დიაგრამა საკმაოდ მარტივია; სრული პროექტი იკვებება 12V ადაპტერით. ეს 12V შემდეგ გარდაიქმნება +5V– ზე ორი 7805 ძაბვის რეგულატორის გამოყენებით. ერთს ეტიკეტი აქვს +5V, ხოლო მეორეს +5V (2). ორი მარეგულირებლის არსებობის მიზეზი ის არის, რომ როდესაც სერვო ბრუნავს ის იძენს უამრავ დენს, რაც ქმნის ძაბვის ვარდნას. ეს ძაბვის ვარდნა აიძულებს PIC- ს გადატვირთოს, შესაბამისად, ჩვენ ვერ შევძლებთ როგორც PIC- ის, ასევე სერვო ძრავების მუშაობას იმავე +5V სარკინიგზო ხაზზე. ასე რომ, +5V იარლიყი გამოიყენება PIC მიკროკონტროლერის, LCD და პოტენომეტრების გასაძლიერებლად და ცალკე მარეგულირებელი გამოსასვლელი, რომელიც აღინიშნება +5V (2), გამოიყენება სერვო ძრავების დასაძრავად.

პოტენომეტრების ხუთი გამომავალი ქინძისთავები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ცვალებად ძაბვას 0V– დან 5V– მდე, უკავშირდება PIC– ის ანალოგურ An0– დან AN4– ს. ვინაიდან ჩვენ ვგეგმავთ ქრონომეტრების გამოყენებას PWM გენერირებისთვის, სერვო ძრავები შეიძლება იყოს დაკავშირებული ნებისმიერ GPIO პინთან. მე შევარჩიე ქინძისთავები RD2– დან RD6– მდე სერვო ძრავებისთვის, მაგრამ ეს შეიძლება იყოს თქვენი არჩევანის ნებისმიერი GPIO.

ვინაიდან პროგრამა მოიცავს ბევრ გამართვას, 16x2 LCD დისპლეი ასევე არის PIC- ის portB- ში. ეს აჩვენებს კონტროლირებადი სერვო ძრავების სამუშაო ციკლს. გარდა ამისა, მე ასევე გავაგრძელე კავშირი ყველა GPIO და ანალოგური ქინძისთავებისთვის, მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუკი მომავალში რაიმე სენსორს უნდა დაუკავშირდეს. დაბოლოს, მე ასევე დავუკავშირე პროგრამისტის პინ H1 პირდაპირ PIC– ის პროგრამირებას pickit3– ით ICSP პროგრამირების ვარიანტის გამოყენებით.

ნაბიჯი 2: PWM სიგნალების გენერირება GPIO პინზე სერვო ძრავის კონტროლისთვის

"loading =" ზარმაცი ">