PrintBot: 6 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:43

PrintBot-iRobotCreate орнотулган чекит матрицалуу принтер. PrintBot каалаган жер бетинде Talcum порошогун колдонуп басып чыгарат. Роботту базага колдонуу роботко чексиз өлчөмдө басып чыгарууга мүмкүндүк берет. Футбол же баскетбол аянтчаларын ойлон. Балким, атаандаштар келерки жылы ушул ыраазычылык дем алыш күндөрүн издеш керек. робот ошондой эле принтердин мобилдүүлүгүн камсыздап, басып чыгаруу үчүн бир жерге барууга, андан кийин башкага өтүүгө мүмкүндүк берет. Зымсыз камтылган, ошондуктан алыстан башкаруу да мүмкүн. Тротуар искусствосу жана жарнак бул түзмөк үчүн максаттуу базар болуп саналат.

1 -кадам: IRobot түзүү

IRobot Create iRobotтун Roombасына абдан окшош, бирок ички боштук жок. Бул бизге көбүрөөк пайдалуу жүктү кошууга мүмкүндүк берет жана бизге ыңгайлуу тешиктерди берет. iRobot ошондой эле роботту башкарууну өтө жөнөкөй кылган Create программасына толук интерфейс менен камсыз кылат. Интерфейс роботко сериялык түрдө жөнөтүлгөн буйруктардын жана параметрлердин жөнөкөй жыйындысы. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн Open Interface өзгөчөлүктөрүн окуңуз. Биздин жөнөкөй колдонуу үчүн биз бир нече буйруктарды гана талап кылдык. Инициализациядан кийин 128 буйругу роботко тышкы көзөмөлдү кабыл алууну баштоо үчүн жөнөтүлүшү керек. Кийинки режим тандалышы керек. Толук көзөмөлдөө үчүн, биз 132 буйругун Түзүүгө жөнөтөбүз. Эскертүү, сиз бардык маалыматтарды кадимки ascii тексти катары эмес, бүтүн сандар катары түзүү бөлүмүнө жөнөтүшүңүз керек. Ар бир буйрук коду бир байт, бул байттын мааниси бүтүндөй 128 же башка нерсе. Эгерде сиз ascii же ansi текстинде өткөрө турган болсоңуз, анда 128деги ар бир тамга байт болмок. PC аркылуу тестирлөө же контролдоо үчүн биз Realtermди сунуштайбыз, анткени ал абдан жөнөкөй. Ачык интерфейстин документтеринде айтылгандай, Baud ылдамдыгын 57600гө коюңуз. Wait Distance, 156 белгиленген аралыктан кийин роботту токтотуу үчүн колдонулат. Сценарий буйруктары 152 жана 153 баарын бириктирип, кайра иштете турган жөнөкөй сценарийди түзөт. IRobot алар буйрук модулу деп атаган нерсени сатат, ал негизинен программалоочу микро контроллер жана бир нече сериялык порттор.. Анын ордуна биз Cypress Programmable System-on-a-Chip (PSoC) колдонушту, eBox 2300 деп аталган абдан кичинекей x86 PC менен бирдикте. Роботтун 18V батарейкасы бар, биз аны бардык перифериялык түзүлүштөрүбүздү кубаттоо үчүн колдонобуз.

2 -кадам: Принтерди ажыратуу жана моторду башкаруу

Принтердин горизонталдык кыймылы жана принтердин башына орнотуу үчүн эски Epson сыя учагы принтерин колдондук. Бул жерде кыла турган биринчи нерсе - принтерди кылдаттык менен ажыратуу. Бул тректи, моторду, принтердин башын кармагычты жана диск курун калганга чейин бардык маанилүү эмес компоненттерди алып салууну талап кылды. Бул курду же анын кыймылдаткычын сындыруудан сак болуңуз. Бардык электр такталарын айрып салардан мурун, вольт-метр менен чукулоо акылдуу болушу мүмкүн, бирок биз буга бир аз толкунданып калдык. Белгилей кетчү нерсе, барактын түрмөктөрү, реалдуу басып чыгаруу башчылары же картридждери же кандайдыр бир схемалар кереги жок. Баары ажыратылган соң, биз бул моторду кантип айдаш керек экенин түшүнүшүбүз керек. Биз эч нерсени сыноодон мурун баарын айрып салгандыктан, моторду камсыздоо үчүн туура чыңалууну табышыбыз керек болчу. Эгер сиз моделдин номерин таба алсаңыз, онлайн режиминде мотордун мүнөздөмөлөрүн табууга аракет кылсаңыз болот, бирок ал жок болсо, аны туруктуу электр энергиясына туташтырып, моторго чыңалууну акырындык менен жогорулатыңыз. Биз бактылуу болдук жана моторубуз 12-42В чуркай аларын билдик, бирок биз сүрөттөгөндөй кол менен сынап көргөнбүз. Биз мотор өтө тез иштей турганын 12Вда да тез эле байкадык. Бул жердеги чечим Pulse-Width-Modulation (PWM) колдонуу. Негизинен бул моторду тезирээк күйгүзүп, моторду жайыраак ылдамдыкта айлантуу үчүн. Биздин батарейка 18В менен камсыз кылат, андыктан жашоону жеңилдетүү үчүн биз моторду өчүрөбүз. Моторду артка кайтаруу керек болгон DC кыймылдаткычтарын колдонуп жатканда, моторду артка кайтарууда сиздин схемаңызда чоң арткы ток пайда болот. Негизи моторуңуз токтоп жана артка кайрылып жатканда генератордун ролун аткарат. Мындан контроллериңизди коргоо үчүн H-Bridge деп аталган нерсени колдонсоңуз болот. Бул, негизинен, H формасында уюштурулган 4 транзисторлор. Биз Acroname өнүмүн колдондук. Сиз тандаган айдоочу моторуңузга керектүү токту башкара алаарын текшериңиз. Биздин мотор 1А үзгүлтүксүз деп бааланган, ошондуктан 3A контролеру көп бөлмөдө болгон. Бул такта ошондой эле мотордун багытын башкарууга мүмкүндүк берет, моторду жогору же төмөн айдап, ошондой эле моторду тормоздоо (моторду токтотуу жана аны кармап туруу) менен.

3 -кадам: Басып чыгаруу башчысы

Басып чыгарууга мүмкүн болгон баштапкы баскычтын көп бөлүгү. Бизде пластикалык куту калды, ал басып чыгаруу башыбызды бекитип берди. Чакан 5V DC мотору бургу менен бекитилген. Бит мүмкүн болушунча воронка менен бирдей диаметри жакыныраак болушу үчүн тандалган. Бул бургулоого воронканын бүт чыгуучу жерин толтурууга мүмкүндүк берет. Бит айланганда, порошок оюктарга кирип, битти ылдый карай чыгууга карай айланат. Битти бир айлантуу менен биз дайыма өлчөмдүү пикселди түзө алабыз. Баарын туура жайгаштыруу үчүн кылдаттык менен тууралоо талап кылынат. Башында биз порошок менен жөн эле бардык жерге чачырап кетүү менен көйгөйлөргө туш болдук, бирок экинчи воронканы кошуп, бургулоочу битти көтөрүү менен, узунураак түшүү, воронкага чектелгенде таза пикселди түздү.

Бул моторду күйгүзүү же өчүрүү керек болгондуктан, бул жерде H-көпүрөнүн кереги жок болчу. Анын ордуна биз мотордун жерге туташуусу менен катар эле жөнөкөй транзисторду колдондук. Транзистордун дарбазасы H-көпүрөсүнүн санариптик кириштери сыяктуу эле биздин микро контролерубуздун санариптик чыгышы менен башкарылган. DC моторунун жанындагы кичинекей ПХБ - инфракызыл ак -кара сенсор. Бул такта жөн эле сенсор кара же акты көргөндө санариптик жогорку же төмөн сигналды чыгарат. Кара жана ак коддоочу тилкеси менен айкалышып, актан карага өтүүнү эсептөө менен, басып чыгаруу башчысынын абалын билүүгө мүмкүндүк берет.

4 -кадам: Микроконтроллер

Cypress PSoC аппараттык жабдуулардын бардык өзүнчө пиццаларын бириктирет. Cypress өнүктүрүү тактасы PSoC менен иштөө жана тышкы жабдууларды туташтыруу үчүн жеңил интерфейсти камсыз кылды. PSoC - бул программалоочу чип, андыктан биз чипте FPGA сыяктуу физикалык жабдыктарды түзө алабыз. Cypress PSoC Designerде PWM генераторлору, санариптик киргизүү жана чыгаруу, RS-232 сериялык порттору сыяктуу жалпы компоненттер үчүн алдын ала даярдалган модулдар бар.

Иштетүү тактасында биздин мотор контроллерлерибизди оңой орнотууга мүмкүндүк берген интегралдык прото тактасы бар. PSoC коду бардыгын бириктирет. Ал сериялык буйрукту күтөт. Бул ар бир пиксел үчүн басып чыгарууну же көрсөтпөөнү көрсөтүүчү 0 жана 1с бирдиктүү сап катары форматталган. Андан кийин код ар бир пикселден өтүп, моторду иштетет. Кара/ак сенсордун киришиндеги четки сезгич үзгүлтүк аба ырайынын бааланышына себеп болот же ар бир пикселге басып чыгарбайт. Эгерде пиксел күйүп турган болсо, тормоздун чыгышы таймердин башталышы менен катуу айдалат. Таймердеги үзгүлтүк.5 секунд күтөт, андан кийин диспенсердин чыгышы жогору болот, бул транзистордун күйүп кетишине жана бургулоонун айлануусуна алып келет, таймердин эсептегичи баштапкы абалга келтирилет. Дагы бир жарым секунддан кийин, үзгүлтүк моторду токтотууга жана кыймылдаткыч моторун кайра кыймылга келтирет. Басып чыгаруу шарты жалган болгондо, кодер башка бир карадан акка чейин окумайынча эч нерсе болбойт. Бул басып чыгаруу үчүн токтоо керек болгонго чейин баштын тегиз жылышына шарт түзөт. Саптын аягына жеткенде ("\ r / n") "\ n" сериялык портто ЖКга жөнөтүлүп, ал жаңы сапка даяр экенин көрсөтүп турат. H-көпүрөсүндө багытын башкаруу да артка кайтарылган. Create 5мм алдыга жылуу үчүн сигнал жөнөтүлөт. Бул түзүү DSub25 туташтыргычындагы санариптик кирүүгө туташкан башка санарип чыгаруу аркылуу жасалат. Эки түзмөк тең 5V TTL логикасын колдонушат, андыктан толук сериялык интерфейс кереги жок.

5 -кадам: PC

Толук көз карандысыз түзмөктү түзүү үчүн eBox 2300 деп аталган кичинекей x86 компьютери колдонулду. Максималдуу ийкемдүүлүк үчүн eBoxто Windows CE Embedded колдонуучунун салттык түзүлүшү орнотулган. USB драйвынан 8-разряддуу боз масштабдуу разрядды окуу үчүн С тили иштелип чыккан. Колдонмо андан кийин сүрөттү кайра тандап алып, андан кийин аны бир сапта PSoCго сериялык ком порту аркылуу чыгарат.

EBoxту колдонуу көптөгөн өнүгүүлөргө мүмкүндүк берет. Веб -сервер сүрөттөрдү алыстан интегралдык зымсыз аркылуу жүктөөгө уруксат бериши мүмкүн. Алыстан башкарууну башка нерселер менен бирге ишке ашырса болот. Кийинки сүрөттөрдү иштетүү, балким атүгүл туура басып чыгаруу драйвери түзүлүшкө блокнот сыяктуу тиркемелерден басып чыгарууга мүмкүндүк берүү үчүн түзүлүшү мүмкүн. Акыркы бир нерсе, биз дээрлик сагындык. Түзүү 18V. Бирок биздин түзмөктөрдүн көбү 5В менен иштейт. Техас инструменттери DC-DC энергия булагы кубаттуулукту ысырап кылбастан активдүү түрдө айландыруу үчүн колдонулган, ошондуктан батареянын иштөө мөөнөтүн узартат. Биз бир сааттан ашык басып чыгаруу убактысын түшүнө алдык. Ыңгайлаштырылган схема бул түзмөктү орнотууну жана резисторлорду жана конденсаторлорду талап кылууну жеңилдетти.

6 -кадам: Бул болду

Доктор Хамблендин ECE 4180 камтылган дизайн классы үчүн биздин PrintBot 07 күзүндө түзүлгөн. Мына, биз робот менен басып чыгарган сүрөттөр. Биздин долбоор сизге жагат деп үмүттөнөбүз, балким, бул дагы иликтөөнү шыктандырат! PosterBotко жана башка бардык iRobotко рахмат, алардын илхамы жана жетекчилиги үчүн Instructables түзүү.