Съдържание:
- Стъпка 1: Въведение
- Стъпка 2: Хардуер
- Стъпка 3: Подробности за компонентите
- Стъпка 4: Методология
- Стъпка 5: Код
- Стъпка 6: Предизвикателства и проблеми
- Стъпка 7: Заключение и видео проект
- Стъпка 8: Специални благодарности
Видео: Цветен сортировчик, базиран на TIVA конвейерна лента: 8 стъпки
2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54
Областта на електрониката има широко приложение. Всяко приложение се нуждае от различна схема и различен софтуер, както и хардуерна конфигурация. Микроконтролерът е интегриран модел, вграден в чип, в който различни приложения могат да се изпълняват в рамките на един чип. Нашият проект се основава на ARM процесор, който се използва силно в хардуера на смартфона. Основната цел за проектиране на цветовия сортировчик, тъй като има широко приложение в индустриите, напр. при сортиране на ориз. Свързването на цветен сензор TCS3200, сензор за препятствия, релета, конвейерна лента и микроконтролер на базата на TIVA C от серията ARM е ключовият фактор, който прави този проект уникален и отличен. Проектът работи по такъв начин, че обект се поставя върху работеща конвейерна лента, която се спира след преминаване от сензора за препятствия. Целта за спиране на колана е да се даде време на сензора за цвят да прецени цвета му. След преценка на цвета, съответното цветно рамо ще се завърти под определен ъгъл и позволява на обекта да попадне в съответната цветна кофа
Стъпка 1: Въведение
Нашият проект се състои от отлична комбинация от хардуерно сглобяване и софтуерна конфигурация. Нужда от тази идея, когато трябва да отделите обектите в индустриите. Цветовият сортировчик, базиран на микроконтролер, е проектиран и изработен за курса по система за обработка на микроконтролер, който се преподава в четвъртия семестър на катедра „Електротехника“в Университета по инженерство и технологии. Софтуерната конфигурация се използва за определяне на трите основни цвята. Които са разделени от рамото, свързано със сервомотори на конвейерната машина.
Стъпка 2: Хардуер
Компонентите, които се използват при създаването на проекти с тяхното кратко описание, са дадени по -долу
а) микроконтролер на базата на ARM процесор TIVA C серия TM4C1233H6PM
б) IR инфрачервен сензор за препятствия
в) TCS3200 Цветен сензор
г) Релета (30V / 10A)
д) Редуктор (12V, 1A)
е) конвейерна лента H-52
ж) зъбно колело с диаметър 56,25 мм
з) серво мотори
Стъпка 3: Подробности за компонентите
Следва кратка подробност за основните компоненти:
1) Микроконтролер TM4C1233H6PM:
Това е микроконтролер, базиран на ARM процесор, който е бил използван в този проект. Ползата от използването на този микроконтролер е, че ви позволява да конфигурирате щифта отделно според задачата. В допълнение, той ви позволява да разберете работата на кода в дълбочина. В нашия проект използвахме програмиране, базирано на прекъсвания, за да го направим по -ефективно и надеждно. Семейството микроконтролери Stellaris® на Texas Instrument предлагат на дизайнерите високопроизводителна ARM® Cortex ™ -M базирана архитектура с широк набор от възможности за интеграция и силна екосистема от софтуер и инструменти за разработка.
Насочена към производителност и гъвкавост, архитектурата на Stellaris предлага 80 MHz CortexM с FPU, разнообразие от интегрирани памет и множество програмируеми GPIO. Устройствата Stellaris предлагат на потребителите убедителни рентабилни решения, като интегрират специфични за приложения периферни устройства и предоставят изчерпателна библиотека от софтуерни инструменти, които свеждат до минимум разходите на платката и времето за проектиране. Предлагайки по-бързо време за пускане на пазара и спестяване на разходи, семейството на микроконтролерите Stellaris е водещият избор при високопроизводителни 32-битови приложения.
2) IR инфрачервен сензор за препятствия:
В нашия проект сме използвали инфрачервен инфрачервен сензор за препятствия, който усеща препятствията, като включва светодиода. Разстоянието от препятствието може да се регулира чрез променливия резистор. Светодиодът за захранване ще светне в отговор на IR приемника. Работното напрежение е 3 - 5V DC и изходният тип е цифрово превключване. Размерът на дъската е 3,2 х 1,4 см. IR приемник, който приема сигнала, предаван от инфрачервен излъчвател.
3) TCS3200 Цветен сензор:
TCS3200 е програмируеми цветни светлинно-честотни преобразуватели, които комбинират конфигурируеми силициеви фотодиоди и преобразувател на ток към честота в една монолитна CMOS интегрална схема. Изходът е квадратна вълна (50% работен цикъл) с честота, пряко пропорционална на интензитета на светлината (облъчване). Една от трите предварително зададени стойности чрез два контролни входни щифта може да мащабира изходната честота в пълен мащаб. Цифровите входове и цифровият изход позволяват директен интерфейс към микроконтролер или друга логическа схема. Разрешаването на изхода (OE) поставя изхода в състояние с висок импеданс за споделяне на множество единици на входна линия на микроконтролер. В TCS3200 светлинно-честотният преобразувател чете 8 × 8 матрица от фотодиоди. Шестнадесет фотодиода имат сини филтри, 16 фотодиода имат зелени филтри, 16 фотодиода имат червени филтри, а 16 фотодиода са чисти без филтри. В TCS3210 светлинно-честотният преобразувател чете 4 × 6 матрица от фотодиоди.
Шест фотодиода имат сини филтри, 6 фотодиода имат зелени филтри, 6 фотодиода имат червени филтри, а 6 фотодиода са чисти без филтри. Четирите вида (цветове) фотодиоди са разпръснати, за да се сведе до минимум ефектът от неравномерността на падащото облъчване. Всички фотодиоди от един и същи цвят са свързани паралелно. Щифтовете S2 и S3 се използват, за да изберете коя група фотодиоди (червена, зелена, синя, прозрачна) са активни. Фотодиодите са с размери 110μm × 110μm и са на центрове 134μm.
4) Релета:
Релета са използвани за безопасно използване на дъската TIVA. Причината за използването на релета, защото използвахме 1A, 12V мотор за задвижване на предавките на конвейерната лента, където платката TIVA дава само 3.3V DC. За извличане на системата от външна верига е задължително да се използват релета.
5) 52-H конвейерна лента:
За направата на конвейера се използва зъбен ремък тип 52-H. Той се търкаля върху двете предавки на тефлона.
6) зъбни колела с диаметър 59,25 мм:
Тези предавки се използват за задвижване на конвейерната лента. Скоростите са изработени от тефлонов материал. Броят на зъбите на двете предавки е 20, което е според изискването на конвейерната лента.
Стъпка 4: Методология
] Методологията, използвана в нашия проект, е доста проста. В областта на кодиране се използва програмиране, базирано на прекъсвания. На движещата се конвейерна лента ще бъде поставен обект. Сензор за препятствия е прикрепен с цветен сензор. Когато обектът пристигне близо до сензора за цвят.
Сензорът за препятствия ще генерира прекъсване, което позволява преминаване на сигнала към масива, което ще спре двигателя чрез изключване на външната верига. Софтуерът на цветния сензор ще получи време да прецени цвета, като изчисли неговата честота. Например, поставя се червен обект и се открива неговата честота.
Сервомоторът, използван за отделяне на червените предмети, ще се върти под определен ъгъл и ще действа като ръка. Което позволява на обекта да попадне в съответната цветна кофа. По същия начин, ако се използва различен цвят, тогава сервомоторът според цвета на обекта ще се завърти и след това обектът ще попадне в съответната кофа. Избягва се прекъсване въз основа на анкетиране, за да се повиши ефективността на кода, както и на хардуера на проекта. В цветния сензор честотата на обекта на конкретното разстояние се изчислява и въвежда в кода, вместо да се включва и проверява всички филтри за лекота.
Скоростта на конвейерната лента се поддържа бавна, защото е необходимо ясно наблюдение, за да се визуализира работата. Текущите обороти в минута на използвания двигател са 40 без никакъв момент на инерция. Въпреки това, след поставянето на зъбните колела и конвейерната лента. Поради увеличаване на инерционния момент, въртенето става по -малко от обичайните обороти на двигателя. Оборотите са намалени от 40 на 2 след поставяне на предавките и конвейерната лента. Модулацията на импулсната ширина се използва за задвижване на сервомоторите. Въведени са и таймери за изпълнение на проекта.
Релетата са свързани както с външна верига, така и със сензор за препятствия. Въпреки че в този проект може да се наблюдава отлична комбинация от хардуер и софтуер
Стъпка 5: Код
Кодът е разработен в KEIL UVISION 4.
Кодът е прост и ясен. Чувствайте се свободни да попитате всичко за кода
Стартовият файл също е включен
Стъпка 6: Предизвикателства и проблеми
Хардуер:
При създаването на проекта възникват няколко проблема. И хардуерът, и софтуерът са сложни и трудни за работа. Проблемът беше проектирането на конвейерна лента. Първо, ние проектирахме нашата конвейерна лента с проста гума за мотоциклети с 4 колела (2 колела се държат заедно, за да се увеличи ширината). Но тази идея се провали, защото не се изпълняваше. След това преминаваме към направата на конвейерна лента с ангренажна лента и зъбни колела. Факторът на разходите беше на върха в своя проект, тъй като механичното проектиране на компоненти и подготовката отнема време и упорита работа с висока точност. Проблемът все още беше налице, тъй като не бяхме наясно, че се използва само един двигател, чиято предавка се нарича шофьорска предавка, а всички останали предавки се наричат задвижвани предавки. Също така трябва да се използва мощен двигател с по -малко обороти, който може да задвижва конвейерната лента. След разрешаване на тези проблеми. Хардуерът работеше успешно.
B Софтуер:
Имаше и предизвикателства, с които трябваше да се сблъска софтуерната част. Времето, през което сервомоторът ще се върти и ще се върне за конкретния обект, беше решаващата част. Програмирането, базирано на прекъсване, ни отне много време за отстраняване на грешки и взаимодействие с хардуера. В нашата платка TIVA имаше 3 пина по -малко. Искахме да използваме различни щифтове за всеки сервомотор. Въпреки това, поради по -малко изводи, трябваше да използваме същата конфигурация за два сервомотора. Например Таймер 1А и Таймер 1В са конфигурирани за зелен и червен сервомотор, а Таймер 2А е конфигуриран за синьо. И така, когато съставихме кода. Зеленият и червеният двигател се въртяха. Друг проблем възниква, когато трябва да конфигурираме сензора за цвят. Тъй като ние конфигурирахме цветния сензор, в зависимост от честотата, вместо да използваме превключвателите и да проверяваме всеки цвят един по един. Честотите на различни цветове са изчислени с помощта на осцилоскопа на подходящо разстояние и след това са записани, което по -късно е внедрено в кода. Най -предизвикателното нещо е да компилирате целия код на PAGE 6 в едно. Това води до много грешки и изисква много отстраняване на грешки. Успяхме обаче да премахнем възможно най -много грешки.
Стъпка 7: Заключение и видео проект
И накрая, постигнахме целта си и станахме успешни, за да направим сортировчик на основен цвят на конвейерната лента.
След промяна на параметрите на функциите на забавяне на сервомоторите, за да ги организирате според хардуерните изисквания. Той вървеше гладко, без никакви пречки.
Видеоклипът на проекта е достъпен в линка.
drive.google.com/open?id=0B-sDYZ-pBYVgWDFo…
Стъпка 8: Специални благодарности
Специални благодарности на Ахмад Халид, че сподели проекта и подкрепи каузата
Надявам се и този да ви хареса.
BR
Тахир Ул Хак
UET LHR PK
Препоръчано:
Изградете мини конвейерна лента като хлъзгава машина: 7 стъпки (със снимки)
Изградете мини конвейерна лента като хлъзгава машина: Този малък проект използва жълт редуктор за задвижване на конвейерна лента с дължина 1 фут, изработена от PVC тръба, 1 до 4 борова дървесина и платно на художника (за колана). Преминах през няколко версии, преди да започне да работи, правейки проста и очевидна грешка
Цветен сортировчик: 6 стъпки
Color Sorter: Тази цел за сортиране на цветове е да премести m & ms в различни купчини въз основа на цвета им
Цветен сортировчик M&M: 3 стъпки
M&M Color Sorter: В началото на този проект ние се заехме автоматично да сортираме различни цветни бонбони в отделни купи с ефективна скорост. За първи път бяхме вдъхновени от тази идея, когато видяхме публикация на сайта https://howtomechatronics.com/projects/arduino-col
Конвейерна лента или мини монтажна линия?: 24 стъпки
Конвейерна лента или мини монтажна линия?: Хей момчета, тази инструкция ще ви преведе през инсталирането на транспортна лента. Ако имате предишен опит с uArm, добре е да опитате тази конвейерна лента. Ако нямате предишен опит, всичко е наред и можете да се запознаете и с двамата n
Говорещ цветен сензор, базиран на AIY Voice Kit: 4 стъпки
Говорещ цветен сензор, базиран на AIY Voice Kit: След като научих малко за брайловото писмо наскоро, се чудех дали мога да създам нещо с помощта на AIY гласовия комплект за Raspberry Pi, което може да има реална полза за хора с увредено зрение . Така описано по -долу ще намерите прототип