TLV493D, जॉयस्टिक और, Arduino के साथ रोबोट आर्म को नियंत्रित करना: 3 चरण

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

TLV493D सेंसर के साथ आपके रोबोट के लिए एक वैकल्पिक नियंत्रक, 3 डिग्री स्वतंत्रता (x, y, z) के साथ एक चुंबकीय सेंसर इनके साथ आप अपने माइक्रोकंट्रोलर और इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड पर I2C संचार के साथ अपनी नई परियोजनाओं को नियंत्रित कर सकते हैं कि Bast Pro Mini M0 एक के साथ Arduino IDE पर SAMD21 माइक्रोकंट्रोलर।

उद्देश्य आपकी परियोजनाओं को नियंत्रित करने के लिए एक वैकल्पिक जॉयस्टिक है, इस मामले में, 3 डिग्री स्वतंत्रता के साथ एक रोबोट भुजा। मैंने एक MeArm रोबोट आर्म का उपयोग किया है यह एक ओपन-सोर्स प्रोजेक्ट है और आप इसे आसान बना सकते हैं और आप इसे यहां पा सकते हैं। इस ज्ञान के साथ अपनी खुद की नियंत्रक शाखा या अन्य एप्लिकेशन बना सकते हैं जिसे मुझे आपके साथ साझा करने में खुशी हो रही है।

सभी इलेक्ट्रॉनिक घटकों में स्टोर पर प्राप्त करने के लिए लिंक, 3D प्रिंटर के लिए फ़ाइलें और Arduino IDE के लिए कोड होता है।

TLV493D एक जॉयस्टिक हो सकता है 3D चुंबकीय सेंसर TLV493D-A1B6 छोटे 6-पिन पैकेज में बेहद कम बिजली की खपत के साथ सटीक त्रि-आयामी संवेदन प्रदान करता है। एक्स, वाई, और जेड-दिशा में अपने चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाने के साथ सेंसर विश्वसनीय रूप से त्रि-आयामी, रैखिक और रोटेशन आंदोलनों को मापता है।

अनुप्रयोगों में जॉयस्टिक, नियंत्रण तत्व (सफेद सामान, मल्टीफ़ंक्शन नॉप्स), या इलेक्ट्रिक मीटर (एंटी-टैम्परिंग), और कोई भी अन्य एप्लिकेशन शामिल है जिसमें सटीक कोणीय माप या कम बिजली की खपत की आवश्यकता होती है। इसके अलावा एकीकृत तापमान संवेदक का उपयोग संभाव्यता जांच के लिए भी किया जा सकता है। संचालन के दौरान बहुत कम बिजली की खपत के साथ प्रमुख विशेषताएं 3 डी चुंबकीय संवेदन हैं।

सेंसर में 2-तार आधारित मानक I2C इंटरफ़ेस के माध्यम से 1 एमबीआईटी / सेकंड तक और प्रत्येक के लिए 12-बिट डेटा रिज़ॉल्यूशन, माप दिशा (बीएक्स, बाय और बीज़ रैखिक क्षेत्र माप + -130 एमटी तक) के माध्यम से एक डिजिटल आउटपुट है। TLV493D-A1B6 3DMagnetic एक स्टैंडअलोन ब्रेक आउटबोर्ड है।

आप इसे अपनी पसंद के किसी भी माइक्रोकंट्रोलर से आसानी से कनेक्ट कर सकते हैं जो Arduino IDE संगत है और इसमें 3.3V तर्क स्तर है। इस परियोजना में, हम इलेक्ट्रॉनिक कैट्स ब्रेकआउट और एक विकास बोर्ड का उपयोग करते हैं जिसे मैं बाद में समझाऊंगा।

electroniccats.com/store/tlv493d-croquette…

TLV493D सेंसर का उपयोग करने का लाभ यह है कि सूचना प्राप्त करने के लिए I2C के साथ केवल दो केबल का उपयोग किया जाता है, इसलिए यह एक बहुत अच्छा विकल्प है जब हमारे पास कार्ड पर बहुत कम पिन उपलब्ध होते हैं, I2C के लाभों के लिए भी धन्यवाद, हम अधिक कनेक्ट कर सकते हैं सेंसर आप यहां इस परियोजना के लिए भंडार पा सकते हैं। इस प्रोजेक्ट के लिए, हम एक जॉयस्टिक का उपयोग करेंगे जिसे आप 3D प्रिंटर पर प्रिंट कर सकते हैं या इसे अपने नजदीकी 3D प्रिंटिंग स्टोर पर प्रिंट करवा सकते हैं।

एसटीएल फाइलें परियोजना के अंत में संलग्न हैं। इसकी असेंबली बहुत आसान है, आप इसे वीडियो में देख सकते हैं

अपना खुद का रोबोट बनाएं इस मामले में, मैं रोबोट Mearm v1 का निर्माण करता हूं जिसे आप लेखक के पेज पर यहां https://www.thingiverse.com/thing:993759 पर पा सकते हैं।

यह बनाने और नियंत्रक करने में आसान रोबोट है क्योंकि इसमें 5 वोल्ट पर सर्वोमोटर हैं। आप अपनी पसंद के किसी भी रोबोट का निर्माण या उपयोग कर सकते हैं, यह प्रोजेक्ट TLV493D सेंसर के साथ नियंत्रण पर केंद्रित होगा।

आपूर्ति:

• x1 बास्ट प्रो मिनी एम0 में खरीदें
• x1 क्रोक्वेट टीएलवी४९३डी में खरीदें
• x1 किट मेआर्म v1
• x20 डुपोंट केबल्स
• x1 प्रोटोबार्ड
• x2 पुशबटन
• X1 चुंबक 5 मिमी व्यास x 1 मिमी मोटाई

चरण 1: सेंसर को Bast Pro Mini M0. से जोड़ना

रोबोट आर्म को नियंत्रित करने के लिए, एक इलेक्ट्रॉनिक कैट्स डेवलपमेंट बोर्ड का उपयोग किया जाता है, एक SAMD21E ARM Cortex-M0 माइक्रोकंट्रोलर के साथ एक Bast Pro Mini M0।

यह चिप 256KB प्रोग्रामिंग मेमोरी, 32KB SRAM के साथ 48MHz पर संचालित होती है और 1.6v से 3.6v के वोल्टेज पर संचालित होती है। इसके विनिर्देशों के लिए धन्यवाद, हम इसे अच्छे प्रदर्शन के साथ कम खपत के लिए उपयोग कर सकते हैं और इसे सर्किटपाइथन या किसी अन्य भाषा के साथ प्रोग्राम भी कर सकते हैं जो माइक्रोकंट्रोलर को अनुमति देता है।

electroniccats.com/store/bast-pro-mini-m0/

यदि आप इस कार्ड के बारे में अधिक जानने में रुचि रखते हैं, तो मैं आपको इसके भंडार का लिंक छोड़ दूंगा।

github.com/ElectronicCats/Bast-Pro-Mini-M0…

सर्वोमोटर्स की गति को नियंत्रित करने के लिए, चुंबकीय सेंसर TLV493D का उपयोग किया जाता है जो कि सर्वोमोटर को संबंधित डिग्री पर स्थिति में लाने के लिए संकेत भेजेगा।

एक सेंसर के साथ, हम दो सर्वोमोटर्स को स्थानांतरित कर सकते हैं, इस उदाहरण में, हम ग्रिपर को नियंत्रित करने के लिए केवल एक सेंसर और एक पुश बटन का उपयोग करेंगे।

एक और प्रस्ताव जो आप कर सकते हैं वह है एक और TLV493D सेंसर जोड़ना और तीसरे सर्वो मोटर और ग्रिपर को स्थानांतरित करना। यदि आप करते हैं, तो अपना अनुभव टिप्पणियों में छोड़ दें और मैं आपको परियोजना साझा करने के लिए आमंत्रित करता हूं।

छवि एक प्रोटोबार्ड पर सशस्त्र सर्किट दिखाती है।

• पहला सर्वोमोटर ग्रिपर के लिए है और पिन 2. से जुड़ता है
• दूसरा सर्वोमोटर रोबोट बेस के लिए है और पिन 3. से जुड़ता है
• तीसरा सर्वोमोटर रोबोट कंधे के लिए है और पिन 4. से जुड़ता है
• चौथा सर्वोमोटर रोबोट कोहनी के लिए है और पिन 5. से जुड़ता है
• पहला पुश-बटन रोबोट की किसी भी गति को रोकना है और 2.2Kohms के प्रतिरोध के साथ पुल-डाउन में पिन 8 से जुड़ना है।
• दूसरा पुश-बटन ग्रिपर के उद्घाटन और समापन आंदोलन के लिए है और 2.2Kohms के प्रतिरोध के साथ पुल-डाउन में पिन 9 से जुड़ा है।

सर्किट छवि में, TLV493D सेंसर प्रकट नहीं होता है क्योंकि इसे फ्रिट्ज़िंग में नहीं जोड़ा गया था, लेकिन इसके VCC, GND, SCL, SDA कनेक्टर्स को अनुकरण करने के लिए 4-पिन कनेक्टर जोड़ा गया था। छवि में, उन्हें उसी क्रम में रखा गया है।

• पहला पिन बोर्ड पर 3.3 वोल्ट से जुड़ता है
• दूसरा पिन GND. से जुड़ता है
• तीसरा SCL पिन बोर्ड पर A5 पिन से कनेक्ट होता है
• चौथा एसडीए पिन बोर्ड के ए4 पिन से जुड़ता है

SAMD21 चिप के लाभ के लिए धन्यवाद, हम इसके किसी भी डिजिटल पिन को PWM आउटपुट के रूप में उपयोग कर सकते हैं, जो सर्वोमोटर को स्थानांतरित करने के लिए सही पल्स चौड़ाई भेजने के लिए हमारी सेवा करेगा।

एक अन्य महत्वपूर्ण जानकारी जिस पर विचार किया जाना चाहिए, वह है सर्वोमोटर्स के लिए बाहरी बिजली की आपूर्ति, सर्किट में आप एक प्लग कनेक्टर देख सकते हैं जो बोर्ड को ओवरलोड करने और इसे नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए 2Amp स्रोत पर 5 वोल्ट से जुड़ता है।

इसके अलावा कार्ड के सामान्य सिग्नल GND और बाहरी स्रोत से जुड़ना न भूलें, अन्यथा, आपको सर्वो मोटर्स को नियंत्रित करने में समस्या होगी क्योंकि उनके पास समान संदर्भ नहीं होगा।

चरण 2: Arduino IDE को Bast Pro Mini M0. में कोड करना

सबसे पहले Arduino IDE में Bast Pro Mini M0 कार्ड स्थापित करना होगा, चरण इलेक्ट्रॉनिक कैट्स रिपॉजिटरी में पाए जा सकते हैं और वे इसके संचालन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

github.com/ElectronicCats/Arduino_Boards_I…

जब आपने Arduino IDE तैयार कर लिया है, तो TLV493D सेंसर की आधिकारिक लाइब्रेरी स्थापित करना आवश्यक है, https://github.com/Infineon/TLV493D-A1B6-3DMagnet… पर जाएं और विज्ञप्ति पर जाएं।

कोड के पहले भाग में, उपयोग किए गए पुस्तकालयों को घोषित किया जाता है, इस मामले में, सर्वोमोटर्स के लिए Servo.h और सेंसर के लिए TLV493D.h।

Servo.h लाइब्रेरी का उपयोग करते समय सर्वोमोटर्स की संख्या घोषित करना महत्वपूर्ण है, हालांकि रोबोट में 4 हैं इस समय केवल 3 का उपयोग किया जाता है।

पिन को पुश बटन के लिए घोषित किया जाता है जो रोबोट की किसी भी गति और ग्रिपर के खुलने और बंद होने को रोक देगा। कुछ वैश्विक चर घोषित किए गए हैं जो ग्रिपर की स्थिति को जानने के लिए काम करेंगे और यदि कोई हलचल है।

कोड के दूसरे भाग में, हम सीरियल मॉनिटर में उस डिग्री के मूल्य को दिखाएंगे जिसमें मोटर्स हैं। एक अन्य महत्वपूर्ण बिंदु आपके सर्वोमोटर्स में डिग्री की सीमा स्थापित करना है, इसके लिए मानचित्र () फ़ंक्शन का उपयोग किया जाता है जो टीएलवी 493 डी सेंसर के आंदोलनों के मूल्य को सर्वोमोटर के 0 से 180 डिग्री की सीमा में परिवर्तित करता है।

कोड के अंतिम भाग के लिए, पुश-बटन के साथ सर्वोमोटर्स की गति को सक्रिय करने के लिए और दूसरा पुश-बटन दबाए जाने पर ग्रिपर अपने अगले आंदोलन के लिए किस स्थिति में है, यह जानने के लिए शर्तें स्थापित की गई हैं। जैसा कि आप पिछली छवियों में देख सकते हैं कि कोड को लागू करना और समझना मुश्किल नहीं है, परियोजना के अंत में आप कोड पा सकते हैं।

क्या आप सर्किट पायथन का उपयोग करना सीख रहे हैं?

यदि आप इस आईडीई का उपयोग करना सीखने में रुचि रखते हैं, तो आप बूटलोडर को डाउनलोड करने और इसे पायथन के साथ प्रोग्रामिंग शुरू करने के लिए निम्नलिखित लिंक में बास्ट प्रो मिनी एम0 कार्ड पा सकते हैं।

चरण 3: 3D टुकड़े

यदि आप प्रोजेक्ट बनाने में रुचि रखते हैं, तो आप टुकड़ों को.stl में डाउनलोड कर सकते हैं और उन्हें प्रिंट कर सकते हैं। आपको आधार और रोटरी स्टिक की फाइलें मिल जाएंगी।