TIVA კონტროლირებადი კონვეიერის ქამარი დაფუძნებული ფერის სორტირება: 8 ნაბიჯი

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

ელექტრონიკის სფეროს დიდი გამოყენება აქვს. ყველა პროგრამას სჭირდება განსხვავებული წრე და განსხვავებული პროგრამული უზრუნველყოფა, ასევე აპარატურის კონფიგურაცია. მიკროკონტროლი არის ჩიპში ჩამონტაჟებული ინტეგრირებული მოდელი, რომელშიც სხვადასხვა აპლიკაციის გაშვება შესაძლებელია ერთ ჩიპში. ჩვენი პროექტი დაფუძნებულია ARM პროცესორზე, რომელიც ძალიან გამოიყენება სმარტფონების ტექნიკაში. ძირითადი დანიშნულებაა ფერადი დახარისხების შემუშავება, რადგან მას აქვს ფართო გამოყენება ინდუსტრიებში მაგ. ბრინჯის დახარისხებაში. ფერადი სენსორის TCS3200, დაბრკოლების სენსორი, რელეები, კონვეიერის ქამარი და TIVA C სერიის ARM დაფუძნებული მიკროკონტროლერი არის მთავარი ფაქტორი, რომ ეს პროექტი უნიკალური და შესანიშნავი გახდეს. პროექტი მუშაობს ისე, რომ ობიექტი მოთავსდეს გამტარ კონვეიერის სარტყელზე, რომელიც შეჩერებულია დაბრკოლების სენსორიდან გასვლის შემდეგ. ქამრის გაჩერების მიზანია დრო მისცეს ფერის სენსორს, რათა შეაფასოს მისი ფერი. ფერის შეფასების შემდეგ, შესაბამისი ფერის მკლავი ბრუნავს კონკრეტული კუთხით და საშუალებას აძლევს ობიექტს ჩავარდეს შესაბამის ფერის ვედროში

ნაბიჯი 1: შესავალი

ჩვენი პროექტი შედგება აპარატურის შეკრებისა და პროგრამული უზრუნველყოფის კონფიგურაციის შესანიშნავი კომბინაციისგან. ამ იდეის საჭიროება, სადაც თქვენ უნდა გამოყოთ ობიექტები ინდუსტრიაში. მიკროკონტროლერზე დაფუძნებული ფერის დამლაგებელი შექმნილია და დამზადებულია მიკროკონტროლერის დამუშავების სისტემის კურსისთვის, რომელიც ისწავლება ინჟინერიისა და ტექნოლოგიის უნივერსიტეტში ელექტროტექნიკის განყოფილების მეოთხე სემესტრში. პროგრამული უზრუნველყოფის კონფიგურაცია გამოიყენება სამი ძირითადი ფერის გასაგებად. რომლებიც გამოყოფილია კონვეიერის მანქანაზე სერვომოტორებთან დაკავშირებული მკლავით.

ნაბიჯი 2: აპარატურა

კომპონენტები, რომლებიც გამოიყენება პროექტების შესაქმნელად მათი მოკლე აღწერილობით, მოცემულია ქვემოთ

ა) მიკროკონტროლერი ARM პროცესორზე დაფუძნებული TIVA C სერიის TM4C1233H6PM

ბ) IR ინფრაწითელი დაბრკოლების სენსორი

გ) TCS3200 ფერის სენსორი

დ) რელეები (30V / 10A)

ე) გადაცემათა კოლოფი (12V, 1A)

ვ) H-52 კონვეიერის ქამარი

ზ) 56.25 მმ დიამეტრის გადაცემათა კოლოფი

თ) სერვო ძრავები

ნაბიჯი 3: კომპონენტების დეტალები

ქვემოთ მოცემულია ძირითადი კომპონენტების მოკლე დეტალი:

1) TM4C1233H6PM მიკროკონტროლერი:

ეს არის ARM პროცესორზე დაფუძნებული მიკროკონტროლერი, რომელიც გამოყენებულია ამ პროექტში. ამ მიკროკონტროლერის გამოყენების უპირატესობა ის არის, რომ ის გაძლევთ საშუალებას კონფიგურაცია გაუკეთოთ ცალკე ამოცანის მიხედვით. გარდა ამისა, ეს საშუალებას გაძლევთ გაეცნოთ კოდის მუშაობას სიღრმისეულად. ჩვენ გამოვიყენეთ შეწყვეტის პროგრამირება ჩვენს პროექტში, რათა ის უფრო ეფექტური და საიმედო გახდეს. ტეხასის ინსტრუმენტის Stellaris® მიკროკონტროლერების ოჯახი დიზაინერებს აძლევს მაღალი ხარისხის ARM® Cortex M -M დაფუძნებულ არქიტექტურას ინტეგრაციის შესაძლებლობების ფართო სპექტრს და პროგრამული უზრუნველყოფისა და განვითარების ინსტრუმენტების ძლიერ ეკოსისტემას.

მიზანმიმართული შესრულება და მოქნილობა, Stellaris არქიტექტურა გთავაზობთ 80 MHz CortexM– ს FPU– ით, მრავალფეროვან ინტეგრირებულ მეხსიერებას და მრავალჯერადი პროგრამირებად GPIO– ს. Stellaris მოწყობილობები მომხმარებელს სთავაზობს მყარ და ეფექტურ გადაწყვეტილებებს სპეციფიკური პერიფერიული პროგრამების ინტეგრირებით და პროგრამული უზრუნველყოფის ინსტრუმენტების ყოვლისმომცველი ბიბლიოთეკის უზრუნველყოფით, რაც შეამცირებს დაფის ხარჯებს და დიზაინის ციკლის დროს. Stellaris– ის მიკროკონტროლერების ოჯახი, ბაზრისა და ხარჯების უფრო სწრაფად დაზოგვის მიზნით, წამყვანი არჩევანია მაღალი ხარისხის 32-ბიტიან პროგრამებში.

2) IR ინფრაწითელი დაბრკოლების სენსორი:

ჩვენ გამოვიყენეთ IR ინფრაწითელი დაბრკოლების სენსორი ჩვენს პროექტში, რომელიც LED- ის ჩართვით გრძნობენ დაბრკოლებებს. დაბრკოლებასთან მანძილი შეიძლება მორგებული იყოს ცვლადი რეზისტორის მიერ. დენის LED ჩართულია IR მიმღების საპასუხოდ. სამუშაო ძაბვა არის 3 - 5V DC და გამომავალი ტიპი არის ციფრული გადართვა. დაფის ზომაა 3.2 x 1.4 სმ. IR მიმღები, რომელიც იღებს სიგნალს ინფრაწითელი გამცემით.

3) TCS3200 ფერის სენსორი:

TCS3200 არის პროგრამირებადი ფერის სინათლის სიხშირის გადამყვანები, რომლებიც აერთიანებს კონფიგურირებადი სილიციუმის ფოტოდიოდებს და მიმდინარე სიხშირის გადამყვანს ერთ მონოლითურ CMOS ინტეგრირებულ წრეზე. გამომავალი არის კვადრატული ტალღა (50% სამუშაო ციკლი) სიხშირით პირდაპირ პროპორციული სინათლის ინტენსივობასთან (გამოსხივება). სამი წინასწარ განსაზღვრულ მნიშვნელობას ორი საკონტროლო შეყვანის ქინძისთავით შეუძლია გააფართოვოს სრულმასშტაბიანი გამომავალი სიხშირე. ციფრული შეყვანა და ციფრული გამომავალი საშუალებას იძლევა პირდაპირი ინტერფეისი მიკროკონტროლერთან ან სხვა ლოგიკურ სქემასთან. გამომავალი ჩართვა (OE) ათავსებს გამომავალს მაღალი წინაღობის მდგომარეობაში მიკროკონტროლერის შეყვანის ხაზის მრავალ ერთეულიანი გაზიარებისთვის. TCS3200– ში სინათლის სიხშირის გადამყვანი კითხულობს 8 × 8 მასივის ფოტოდიოდებს. 16 ფოტოდიოდს აქვს ლურჯი ფილტრები, 16 ფოტოდიოდს აქვს მწვანე ფილტრები, 16 ფოტოდიოდს აქვს წითელი ფილტრები და 16 ფოტოდიოდი ნათელია ფილტრების გარეშე. TCS3210- ში სინათლის სიხშირის გადამყვანი კითხულობს ფოტოდიოდების 4 × 6 მასივს.

ექვს ფოტოდიოდს აქვს ლურჯი ფილტრები, 6 ფოტოდიოდს აქვს მწვანე ფილტრები, 6 ფოტოდიოდს აქვს წითელი ფილტრები და 6 ფოტოდიოდი ნათელია ფილტრების გარეშე. ფოტოდიოდების ოთხი ტიპი (ფერი) ინტერდიგიტირებულია, რათა მინიმუმამდე დაიყვანოს ინციდენტის არაერთგვაროვნების ეფექტი. ერთი და იგივე ფერის ყველა ფოტოდიოდი პარალელურად არის დაკავშირებული. ქინძისთავები S2 და S3 გამოიყენება ფოტოდიოდების რომელი ჯგუფის აქტიური (წითელი, მწვანე, ლურჯი, გამჭვირვალე) აქტიურია. ფოტოდიოდები არის 110μm × 110μm ზომის და არის 134μm ცენტრებზე.

4) რელეები:

რელეები გამოყენებულია TIVA დაფის უსაფრთხო გამოყენებისათვის. რელეების გამოყენების მიზეზი, რადგან ჩვენ გამოვიყენეთ 1A, 12V ძრავა კონვეიერის ქამრის გადასაადგილებლად, სადაც TIVA დაფა იძლევა მხოლოდ 3.3V DC- ს. გარე წრიული სისტემის გამოსაყვანად სავალდებულოა რელეების გამოყენება.

5) 52-H კონვეიერის ქამარი:

კონვეიერის შესაქმნელად გამოიყენება დროის ქამარი 52-H ტიპი. ის შემოხვეულია ტეფლონის ორ გადაცემათა კოლოფზე.

6) 59.25 მმ დიამეტრის გადაცემათა კოლოფი:

ეს გადაცემები გამოიყენება კონვეიერის ქამრის მართვისთვის. გადაცემათა კოლოფი დამზადებულია ტეფლონის მასალისგან. კბილების რაოდენობა ორივე გადაცემათა კოლოფზე არის 20, რაც კონვეიერის ქამრის მოთხოვნის შესაბამისად.

ნაბიჯი 4: მეთოდოლოგია

] ჩვენს პროექტში გამოყენებული მეთოდოლოგია საკმაოდ მარტივია. შეფერხების საფუძველზე პროგრამირება გამოიყენება კოდირების არეალში. ობიექტი განთავსდება გაშვებულ კონვეიერის ქამარზე. დაბრკოლების სენსორი მიმაგრებულია ფერის სენსორით. როდესაც ობიექტი მიდის ფერის სენსორთან ახლოს.

დაბრკოლების სენსორი გამოიმუშავებს შეფერხებას, რომელიც საშუალებას მისცემს სიგნალს გადასცეს მასივი, რომელიც შეაჩერებს ძრავას გარე წრის გამორთვით. პროგრამული უზრუნველყოფის მიერ დრო მიეცემა ფერის სენსორს, რათა შეაფასოს ფერი მისი სიხშირის გამოთვლით. მაგალითად, მოთავსებულია წითელი ობიექტი და გამოვლენილია მისი სიხშირე.

სერვომოტორი, რომელიც გამოიყენება წითელი ობიექტების გამოსაყოფად, ბრუნავს კონკრეტული კუთხით და მოქმედებს როგორც მკლავი. რაც საშუალებას აძლევს ობიექტს ჩავარდეს შესაბამის ფერის ვედროში. ანალოგიურად, თუ გამოიყენება სხვადასხვა ფერი, მაშინ სერვომოტორული ობიექტის ფერის მიხედვით ბრუნავს და შემდეგ ობიექტი დაეცემა თავის შესაბამის ვედროში. კენჭისყრის საფუძველზე შეფერხების თავიდან აცილება ხდება კოდის და პროექტის ტექნიკის ეფექტურობის გაზრდის მიზნით. ფერის სენსორში, კონკრეტულ მანძილზე ობიექტის სიხშირე გამოითვლება და შეიყვანება კოდში, ვიდრე ყველა ფილტრის სიმარტივის ჩართვა და შემოწმება.

კონვეიერის ქამრის სიჩქარე ნელია, რადგან მკაფიო დაკვირვებაა საჭირო სამუშაოს ვიზუალიზაციისთვის. გამოყენებული ძრავის rpm არის 40 ინერციის ყოველგვარი მომენტის გარეშე. თუმცა, გადაცემის და კონვეიერის ქამრის დაყენების შემდეგ. ინერციის მომენტის გაზრდის გამო, ბრუნვა ხდება ძრავის ჩვეულებრივ ბრუნზე ნაკლები. ბრუნვის სიჩქარე 40 -დან 2 -მდე შემცირდა გადაცემების და კონვეიერის ქამრის დაყენების შემდეგ. პულსის სიგანის მოდულაცია გამოიყენება სერვომოტორების მართვისთვის. ასევე შემუშავებულია ქრონომეტრები პროექტის გასაშვებად.

რელეები უკავშირდება გარე წრეს, ასევე დაბრკოლების სენსორს. თუმცა, ტექნიკური და პროგრამული უზრუნველყოფის შესანიშნავი კომბინაცია შეიძლება შეინიშნოს ამ პროექტში

ნაბიჯი 5: კოდი

კოდი შემუშავებულია KEIL UVISION 4 -ში.

კოდი არის მარტივი და გასაგები. მოგერიდებათ ჰკითხოთ რაიმე კოდის შესახებ

ასევე ჩართულია გაშვების ფაილი

ნაბიჯი 6: გამოწვევები და პრობლემები

აპარატურა:

პროექტის შექმნისას წარმოიქმნება რამდენიმე პრობლემა. როგორც აპარატურა, ასევე პროგრამული უზრუნველყოფა არის რთული და ძნელი მოსაგვარებელი. პრობლემა იყო კონვეიერის ქამრის დიზაინი. უპირველეს ყოვლისა, ჩვენ შევქმენით ჩვენი კონვეიერის ქამარი მოტოციკლეტის საბურავის მილით, რომელსაც აქვს 4 ბორბალი (2 ბორბალი ეჭირა ერთად სიგანის გასაზრდელად). მაგრამ ეს იდეა ჩავარდა, რადგან ის არ მუშაობდა. ამის შემდეგ, ჩვენ მივდივართ კონვეიერის ქამრის შესაქმნელად დროის ქამრით და გადაცემებით. ხარჯების ფაქტორი პიკში იყო მის პროექტში, რადგან კომპონენტების მექანიკური დიზაინი და მომზადება მოითხოვს როგორც დროს, ასევე მძიმე სამუშაოს მაღალი სიზუსტით. პრობლემა კვლავ არსებობდა, რადგან ჩვენ არ ვიცოდით, რომ გამოიყენება მხოლოდ ერთი ძრავა, რომლის გადაცემათა კოლოფი ეწოდება მძღოლის მექანიზმს, ხოლო ყველა სხვა გადაცემას ეწოდება მოძრავი გადაცემათა კოლოფი. ასევე უნდა გამოვიყენოთ მძლავრი ძრავა, რომელსაც აქვს ნაკლები RPM, რომელსაც შეუძლია ამოძრაოს კონვეიერის ქამარი. ამ საკითხების გადაწყვეტის შემდეგ. ტექნიკა წარმატებით მუშაობდა.

B პროგრამული უზრუნველყოფა:

ასევე იყო გამოწვევები პროგრამული ნაწილის წინაშე. დრო, რომლის დროსაც სერვომოტორი ბრუნავს და ბრუნდება კონკრეტული ობიექტისთვის, გადამწყვეტი ნაწილი იყო. შეფერხებებზე დაფუძნებულ პროგრამირებას ბევრი დრო დაგვჭირდა აპარატურის გამართვისა და ურთიერთობისთვის. იყო 3 ქინძისთავი ნაკლები ჩვენს TIVA დაფაზე. ჩვენ გვინდოდა გამოვიყენოთ სხვადასხვა ქინძისთავები ყველა სერვომოტორზე. თუმცა, ნაკლები ქინძისთავების გამო, ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ ერთი და იგივე კონფიგურაცია ორ სერვომოტორზე. მაგალითად, ტაიმერი 1A და ტაიმერი 1B იყო კონფიგურირებული მწვანე და წითელი სერვომოტორებისთვის და ტაიმერი 2A ლურჯი. ასე რომ, როდესაც ჩვენ შევადგინეთ კოდი. ორივე მწვანე და წითელი ძრავა ბრუნავდა. კიდევ ერთი პრობლემა ჩნდება, როდესაც ჩვენ გვჭირდება ფერის სენსორის კონფიგურაცია. იმის გამო, რომ ჩვენ ვაკონფიგურირებდით ფერის სენსორს, სიხშირის მიხედვით და არა კონცენტრატორების გამოყენებით და თითოეული ფერის სათითაოდ შემოწმებას. სხვადასხვა ფერის სიხშირეები გამოითვლება ოსცილოსკოპის გამოყენებით სათანადო მანძილზე და შემდეგ ჩაწერილია რაც შემდგომში გამოიყენება კოდში. ყველაზე რთული არის PAGE 6 ყველა კოდის ერთში შედგენა. ეს იწვევს ბევრ შეცდომას და მოითხოვს ბევრ გამართვას. თუმცა, ჩვენ წარმატებით აღმოვაჩინეთ ბევრი შეცდომა რაც შეიძლება.

ნაბიჯი 7: დასკვნა და პროექტის ვიდეო

საბოლოოდ, ჩვენ მივაღწიეთ ჩვენს მიზანს და წარმატებული გავხდით კონვეიერის ქამრის ბაზის ფერის დასალაგებლად.

სერვომოტორების ფუნქციების შეფერხების პარამეტრების შეცვლის შემდეგ მათი ორგანიზება ტექნიკის მოთხოვნების შესაბამისად. ის შეუფერხებლად მიდიოდა ყოველგვარი დაბრკოლების გარეშე.

პროექტის ვიდეო ხელმისაწვდომია ბმულზე.

drive.google.com/open?id=0B-sDYZ-pBYVgWDFo…

ნაბიჯი 8: განსაკუთრებული მადლობა

განსაკუთრებული მადლობა აჰმად ხალიდს პროექტის გაზიარებისა და საქმის მხარდაჭერისთვის

იმედია ესეც მოგეწონებათ.

BR

ტაჰირ ულ ჰაკი

UET LHR PK