Carrusel controlable por MCU para un montaje de cámara: 10 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Entonces, eres un malvado científico loco, que estás construyendo tu último destructo-bot. Has aprendido la dolorosa lección de que, cuando se frustra, es mejor no estar a bordo de tu creación en carne y hueso, con la quema y las esposas. bóveda, cuando de repente, su némesis llega desde el este y corta su H-Bridge de alto amperaje con un proyectil de metal arrojado con el tema de un héroe, friendo el MCU con voltaje de retorno y le cuesta miles en partes de robot y un botín potencial perdido de el banco, mientras salva el día y consigue a la chica. Cosas típicas de un héroe. Si tan solo hubieras tenido la previsión de instalar un sistema de visión que podría haberse movido con el joystick analógico adicional en ese gamepad con el que estabas conduciendo la máquina desde tu yate a flote en aguas internacionales … Bueno, aquí hay una forma de construir tal sistema. (Espero que nadie se haya cansado del escenario del malvado científico loco anterior)

Paso 1: Piezas y herramientas

Hardware necesario: Perno de 1 / 4-20 x 2 "de largo, cantidad 1 Tuerca hexagonal 1 / 4-20, cantidad 3 Tuerca de mariposa 1 / 4-20, cantidad 1 4-40 Tornillo de máquina, cantidad 12 4- 40 Tuerca de máquina, cantidad 12 1/4 "de largo Espaciadores # 4, cantidad 12 tornillos para madera, cant. Clavija de 6 1/16 "x 1.5" de largo, cant. 1 Resorte de tensión de 2.5 ", cant. 1 Alambre de anclaje delgado de epoxi de 2 partes Alambre aislado 22-AWG Hardware recuperado: Medios de CD-ROM desechados, cant. 2 GearBox rescatados de un automóvil de juguete, cant. 1 Correa de distribución con polea, cant. 1 pieza de chapa fina de madera de chatarra Componentes electrónicos: Potenciómetro de montaje en panel de 10k ohmios, cantidad 1 resistencia de 1k ohmios, cantidad 1 PCBA de puente en H de 2 amperios ensamblado, cantidad 1 Motor de CC con engranaje, cantidad 1 (Opcional, pero recomendado) MCU de elección, en un PCBA con espaciado de 0,1 "Pines para conexiones Conectores de cables Molex de 2, 3 y 4 pines Terminadores de conexión engarzados Molex Herramientas: Destornillador Philips n.º 1 Destornillador Philips n.º 2 Tijeras de hojalata de 7/16" Llaves Destornillador de tuercas de 1/4 "Alicates de punta de aguja Taladro, con brocas Matriz de 1 / 4-20 (como en un juego de machos y matrices) Marcador Sharpie Brújula Kit de soldadura Pelacables Sierra para madera

Paso 2: planificar, marcar y perforar previamente

Usé la brújula para crear un círculo concéntrico con el borde exterior de uno de los CD. Luego usé la brújula para dividir ese círculo en seis segmentos iguales, luego dividí cada uno de ellos por dos, para un total de doce segmentos del círculo. Taladré cada agujero marcado de ambos CD. Por cierto, solo se puede escribir en un CD con tinta especial, como un marcador Sharpie. Marqué algunos soportes de chapa para montar la polea motriz y taladré esos agujeros. Luego, corté la forma de los soportes y los doblé en la forma correcta. Perforé el orificio de 1/4 "para montar el potenciómetro en la pieza de madera y pretaladre los orificios en la madera donde se montarían los soportes. También deberá perforar un orificio de 1/4 "en uno de los CD para montar el perno en posición vertical para instalar la cámara.

Paso 3: Monte el CD superior en el potenciómetro

El potenciómetro que obtuve de Radio Shack por $ 2.99 más impuestos venía con una arandela delgada y pequeña y una tuerca delgada para permitir que se montara detrás de un panel. También tenía un eje muy largo, por alguna razón. Lo primero que hay que hacer es asegurar el eje y cortar las roscas con el troquel de 1 / 4-20. El que usé resultó ser de aluminio, por lo que el corte fue muy suave, pero los hilos no son tan fuertes como podrían ser. Sin embargo, son lo suficientemente fuertes. Tome la arandela y céntrela debajo del orificio en el centro del CD-ROM. Marque el diámetro del orificio central del CD en la arandela con un lápiz. Ahora, use sus tijeras de hojalatero y corte el diámetro de la arandela hacia abajo hasta que encaje exactamente en el orificio central del CD-ROM. El potenciómetro también tiene una "protuberancia" en la superficie para mantenerla alineada en el panel. Haga un agujero en el CD-ROM para hacer uso de esa función. Entre la colocación adecuada del orificio de alineación y el corte exacto de la arandela, su potenciómetro estará en el centro exacto del carrusel. Apriete la tuerca y su CD estará bien montado. Enrosque una de las tuercas hexagonales de 1 / 4-20 en el eje del potenciómetro.

Paso 4: atornille el CD inferior al CD superior

Antes de agregar el CD-ROM inferior, coloque el perno de montaje de la cámara. Utilice los doce tornillos para metales 4-40, espaciadores y tuercas hexagonales para atornillar el otro CD en este conjunto.

Paso 5: monta el carrusel en la madera

Coloque el eje roscado del potenciómetro a través del orificio pretaladrado de 1/4 en la madera. Enrosque la segunda tuerca hexagonal de 1 / 4-20 en el eje del potenciómetro y apriete la tuerca de modo que el carrusel apunte hacia adelante cuando el potenciómetro está en el centro exacto de su rango analógico Marqué la punta del eje con el marcador Sharpie para facilitar esta tarea.

Paso 6: escriba un firmware de prueba para convertir su MCU en un voltímetro en serie

Usé el MCU LPC2148 de NXP LPC2148 en mi configuración, porque estoy familiarizado con ellos por experiencia en mi trabajo. Otras buenas opciones serían cualquier MCU barata con entradas analógicas y pines GPIO libres con una cadena de herramientas GNU libre y un puerto RS232. Usando su IDE y compilador de su elección, escriba un firmware que lea la entrada analógica que ha decidido y coloque el resultados en el puerto serie. Dada la complejidad de la programación de MCU, las instrucciones más detalladas sobre este tema serían completamente inéditas. Actualice su MCU con un cable de flash apropiado. Tu código funciona correctamente en el primer intento, ¿verdad?

Paso 7: calibre las lecturas de su MCU

Por lo tanto, conecte su potenciómetro a su placa MCU con algunas pinzas de cocodrilo. Conecté el terminal eléctrico izquierdo a la fuente de 3.3VDC en la placa MCU, conecté a tierra el terminal derecho y conecté el terminal medio al pin de la entrada analógica, a través de la resistencia de 1K. La resistencia evita que libere el humo mágico de su MCU cuando el potenciómetro está en una de las extensiones de su recorrido. Proporcione a su MCU una fuente de alimentación y conecte su cable serial. Abra su programa de terminal RS232 favorito y observe las lecturas. Lo que estaba buscando primero era la lectura de voltaje más alta / más baja posible que registraría el ADC. Puse esos números en mi firmware, usé algunos números matemáticos elegantes en mi código de voltímetro, volví a compilar, actualizar e iniciar la copia de seguridad del programa de mi terminal. Por cierto, "_udivsi ()" es complicado de localizar. Aparentemente, a los MCU LPC2000 no les gusta hacer divisiones. Yo tampoco, así que acordamos no estar de acuerdo. El siguiente conjunto de números que quería era el voltaje cuando el carrusel apuntaba hacia adelante, hacia la izquierda y hacia la derecha. Descubrí que el carrusel puede girar mucho más a la izquierda y a la derecha de lo que puedes obtener números significativos. Obtuve buenas lecturas de aproximadamente 180 grados completos, por lo que pude apuntar mi cámara de izquierda a derecha. Nuevamente, agregué estos números a mis cálculos en el firmware. Esto convierte la lectura tomada del potenciómetro en una lectura del sensor algo confiable.

Paso 8: conecte el hardware y la electrónica restantes

Atornille los soportes en la pieza de madera con tornillos para madera. Pin una esquina de la caja de cambios en uno de los soportes. Coloque la correa de distribución en el carrusel y la polea de transmisión. Coloque su resorte de tensión entre los dos soportes, utilizando un poco de alambre de rescate para una longitud adicional si es necesario. Ahora, atornillé mi PCB H-Bridge (excedente de un proyecto antiguo) en la pieza de madera, entre los dos soportes.

Paso 9: cableado

Ah, hora de la monotonía. Necesitará cables que conecten su MCU al potenciómetro (consulte el paso 7 para ver una repetición de esos detalles), conectar su MCU al H-Bridge y conectar el H-Bridge al motorreductor. Puede mantener su cableado mínimo: solo Mida, corte, pele y suelde estos cables. Para un sistema de cableado más modular, use clavijas y conectores de cabezal y terminales de cable engarzados y tubos termorretráctiles y bandas de goma y bridas y correas de velcro y grapas y cables de cinta y mucho de piezas pequeñas caras de mouser.com. En serio, fabricar cables realmente buenos es mucho trabajo. Haga lo que funcione mejor para su sistema.

Paso 10: finalice su firmware

Entonces, ahora tienes tu hardware y electrónica funcionando, y tienes números de calibración. Escribe tu firmware maligno que ignora la vida humana usando una red neuronal capaz de aprender a temer y resentir a su creador. Si es posible, interactúe con algunas células cerebrales de ratón, para un comportamiento aleatorio adicional. Definitivamente recomendaría agregar lanzallamas y picos a su robot también. Bueno, ahora su robot tiene menos espacio para esconder héroes en su punto ciego. Su talón de Aquiles ahora está blindado por el equivalente a … un calcetín de gimnasio de algodón delgado, pero está bien, porque tu archirrival probablemente no sea tan brillante. Buena suerte, y recuerda no usar los dígitos de Pi para tu cuenta bancaria suiza. número … de nuevo. Gracias por leer mi primera ible.