Renditës i ngjyrave i bazuar në rripin e transportuesit të kontrolluar nga TIVA: 8 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Fusha e elektronikës ka aplikim të gjerë. Çdo aplikacion ka nevojë për një qark të ndryshëm dhe një softuer të ndryshëm, si dhe konfigurim hardueri. Mikrokontrolluesi është modeli i integruar i ngulitur në një çip në të cilin aplikime të ndryshme mund të ekzekutohen brenda një çipi të vetëm. Projekti ynë bazohet në procesorin ARM, i cili përdoret shumë në pajisjet e smartphone -ve. Qëllimi themelor për të hartuar ndarësin e ngjyrave sepse ka aplikim të gjerë në industri p.sh. në klasifikimin e orizit. Ndërfaqja e sensorit të ngjyrave TCS3200, Sensori i pengesave, stafetat, rripi konvejer dhe mikrokontrolluesi i serisë TIVA C i bazuar në ARM është faktori kryesor për ta bërë këtë projekt unik dhe të shkëlqyer. Projekti po punon në mënyrë të tillë që objekti të vendoset në rripin e transportuesit të lëvizshëm i cili ndalet pas kalimit nga sensori i pengesës. Qëllimi për të ndaluar rripin është t'i japë kohë sensorit të ngjyrave për të gjykuar ngjyrën e tij. Pas gjykimit të ngjyrës, krahu përkatës i ngjyrave do të rrotullohet në një kënd të caktuar dhe lejon që objekti të bjerë në kovën përkatëse të ngjyrave

Hapi 1: Hyrje

Projekti ynë përbëhet nga një kombinim i shkëlqyer i montimit të harduerit dhe konfigurimit të softuerit. Një nevojë e kësaj ideje ku ju duhet të ndani objektet në industri. Një ndarës ngjyrash i bazuar në mikrokontrollues është projektuar dhe bërë për kursin e sistemit të përpunimit të Mikrokontrolluesit i cili është mësuar në semestrin e katërt të departamentit të Inxhinierisë Elektrike në Universitetin e Inxhinierisë dhe Teknologjisë. Konfigurimi i softuerit përdoret për të kuptuar tre ngjyrat kryesore. Të cilat ndahen nga krahu i lidhur me servomotorët në makinën transportuese.

Hapi 2: Pajisje kompjuterike

Komponentët, të cilët përdoren në bërjen e projekteve me përshkrimin e tyre të shkurtër, janë dhënë më poshtë

a) Mikrokontrolluesi i serisë TIVA C i bazuar në procesorin ARM

b) Sensori i pengesës me rreze infra të kuqe IR

c) Sensori i ngjyrave TCS3200

d) Reletë (30V / 10A)

e) Motor ingranazhi (12V, 1A)

f) rripin transportues H-52

g) ingranazh me diametër 56.25mm

h) motorët servo

Hapi 3: Detajet e Komponentëve

Më poshtë është një detaj i shkurtër i përbërësve kryesorë:

1) Mikrokontrolluesi TM4C1233H6PM:

Microshtë mikrokontrolluesi i bazuar në procesorin ARM, i cili është përdorur në këtë projekt. Përfitimi i përdorimit të këtij mikrokontrolluesi është se ju lejon të konfiguroni pin veç e veç sipas detyrës. Përveç kësaj, ju lejon të kuptoni funksionimin e kodit në thellësi. Ne kemi përdorur programimin e bazuar në ndërprerje në projektin tonë për ta bërë atë më efikas dhe të besueshëm. Familja e mikrokontrolluesve Stellaris® të Texas Instrument u siguron stilistëve një arkitekturë me performancë të lartë ARM® Cortex M -M me një grup të gjerë aftësish integruese dhe një ekosistem të fortë të softuerit dhe mjeteve të zhvillimit.

Duke synuar performancën dhe fleksibilitetin, arkitektura Stellaris ofron një CortexM 80 MHz me FPU, një larmi kujtimesh të integruara dhe GPIO të shumëfishtë të programueshëm. Pajisjet Stellaris u ofrojnë konsumatorëve zgjidhje me kosto efektive duke integruar aplikacione periferike specifike dhe duke siguruar një bibliotekë gjithëpërfshirëse të mjeteve softuerike që minimizojnë kostot e bordit dhe kohën e ciklit të projektimit. Duke ofruar kursime më të shpejta në treg dhe kosto, familja e mikrokontrolluesve Stellaris është zgjedhja kryesore në aplikacionet 32-bit me performancë të lartë.

2) Sensori i pengesës me rreze infra të kuqe IR:

Ne kemi përdorur sensorin e pengesave IR me rreze IR në projektin tonë, të cilët i ndiejnë pengesat duke ndezur LED. Distanca nga pengesa mund të rregullohet nga rezistenca e ndryshueshme. LED -i i energjisë ndizet në përgjigjen e Marrësit IR. Tensioni i punës është 3 - 5V DC dhe lloji i daljes është kalimi dixhital. Madhësia e tabelës është 3.2 x 1.4cm. Një marrës IR që merr sinjalin e transmetuar nga emetuesi infra të kuqe.

3) Sensori i ngjyrave TCS3200:

TCS3200 është konvertues i programueshëm me ngjyra nga drita në frekuencë që kombinojnë fotodiode silikoni të konfigurueshme dhe një konvertues të rrymës në frekuencë në një qark të vetëm monolit CMOS të integruar. Dalja është një valë katrore (cikli i punës 50%) me frekuencë drejtpërdrejt proporcionale me intensitetin e dritës (rrezatimi). Një nga tre vlerat e paracaktuara përmes dy kunjave të hyrjes së kontrollit mund të shkallëzojë frekuencën e daljes në shkallë të plotë. Hyrjet dixhitale dhe dalja dixhitale lejojnë ndërfaqe të drejtpërdrejtë me një mikrokontrollues ose qarqe të tjera logjike. Aktivizimi i daljes (OE) e vendos daljen në gjendje të rezistencës së lartë për ndarjen e njësive të shumëfishta të një linje hyrëse të mikrokontrolluesit. Në TCS3200, konvertuesi i dritës në frekuencë lexon një grup fotodiode 8 × 8. Gjashtëmbëdhjetë fotodioda kanë filtra blu, 16 fotodioda kanë filtra të gjelbër, 16 fotodioda kanë filtra të kuq dhe 16 fotodioda janë të qarta pa filtra. Në TCS3210, konvertuesi i dritës në frekuencë lexon një grup fotodiode 4 × 6.

Gjashtë fotodioda kanë filtra blu, 6 fotodioda kanë filtra të gjelbër, 6 fotodioda kanë filtra të kuq dhe 6 fotodioda janë të qarta pa filtra. Katër llojet (ngjyrat) e fotodiodeve ndërlidhen për të minimizuar efektin e jo-uniformitetit të rrezatimit të incidentit. Të gjitha fotodiodat me të njëjtën ngjyrë janë të lidhura paralelisht. Kunjat S2 dhe S3 përdoren për të zgjedhur se cili grup fotodiodash (të kuq, jeshil, blu, të qartë) janë aktivë. Fotodiodat janë 110μm × 110μm në madhësi dhe janë në qendrat 134μm.

4) Reletë:

Reletë janë përdorur për përdorim të sigurt të tabelës TIVA. Arsyeja e përdorimit të stafetëve sepse ne përdorëm motor 1A, 12V për të drejtuar ingranazhet e rripit të transportuesit ku bordi TIVA jep vetëm 3.3V DC. Për të nxjerrë sistemin e qarkut të jashtëm, është e detyrueshme të përdorni stafetë.

5) Rripi transportues 52-H:

Një rrip kohor i tipit 52-H përdoret për të bërë transportuesin. Rrokulliset mbi dy ingranazhet e Teflon.

6) ingranazhet me diametër 59.25mm:

Këto ingranazhe përdoren për të drejtuar rripin e transportuesit. Ingranazhet janë bërë nga materiali Teflon. Numri i dhëmbëve në të dy ingranazhet është 20, që është sipas kërkesës së rripit të transportuesit.

Hapi 4: Metodologjia

] Metodologjia e përdorur në projektin tonë është mjaft e thjeshtë. Programimi i bazuar në ndërprerje përdoret në zonën e kodimit. Një objekt do të vendoset në rripin e transportuesit që funksionon. Një sensor pengesash është bashkangjitur me sensorin e ngjyrave. Ndërsa objekti arrin pranë sensorit të ngjyrave.

Sensori i pengesës do të krijojë ndërprerjen që lejon kalimin e sinjalit në grup, i cili do të ndalojë motorin duke fikur qarkun e jashtëm. Sensorit të ngjyrave do t'i jepet kohë nga softueri për të gjykuar ngjyrën duke llogaritur frekuencën e tij. Për shembull, vendoset një objekt i kuq dhe zbulohet frekuenca e tij.

Servomotori i përdorur për ndarjen e objekteve të kuqe do të rrotullohet në një kënd të caktuar dhe vepron si një krah. E cila lejon që objekti të bjerë në kovën përkatëse të ngjyrave. Në mënyrë të ngjashme, nëse përdoret ngjyrë e ndryshme, atëherë servomotori sipas ngjyrës së objektit do të rrotullohet dhe pastaj objekti do të bjerë në kovën e tij përkatëse. Ndërprerja e bazuar në votim shmanget për të rritur efikasitetin e kodit, si dhe pajisjet e projektit. Në sensorin e ngjyrave, frekuenca e objektit në distancën specifike llogaritet dhe futet në kod në vend që të ndizet dhe kontrollohet të gjithë filtrat për lehtësinë.

Shpejtësia e rripit të transportuesit mbahet e ngadaltë sepse nevojitet një vëzhgim i qartë për të vizualizuar punën. Rpm aktuale të motorit të përdorur është 40 pa asnjë moment inercie. Sidoqoftë, pasi vendosni ingranazhet dhe rripin e transportuesit. Për shkak të rritjes së momentit të inercisë, rrotullimi bëhet më i vogël se zakonisht rpm i motorit. Rpm u zvogëlua nga 40 në 2 pas vendosjes së ingranazheve dhe rripit të transportuesit. Modulimi i Gjerësisë së Pulsit përdoret për të drejtuar servomotorët. Kohëmatësit e bazuar gjithashtu janë futur për të drejtuar projektin.

Reletë janë të lidhura me qarkun e jashtëm, si dhe sensorin e pengesave gjithashtu. Edhe pse, një kombinim i shkëlqyer i harduerit dhe softuerit mund të vërehet në këtë projekt

Hapi 5: Kodi

Kodi është zhvilluar në KEIL UVISION 4.

Kodi është i thjeshtë dhe i qartë. Mos ngurroni të pyesni gjithçka për kodin

Skedari i fillimit është përfshirë gjithashtu

Hapi 6: Sfidat dhe Problemet

Një harduer:

Disa probleme shfaqen gjatë hartimit të projektit. Të dy pajisjet dhe softueri janë komplekse dhe të vështira për tu trajtuar. Problemi ishte dizajnimi i rripit transportues. Së pari, ne kemi projektuar rripin tonë të transportuesit me tub të thjeshtë të gomave të motorëve me 4 rrota (2 rrota mbahen së bashku për të rritur gjerësinë). Por kjo ide dështoi sepse nuk po zbatohej. Pas kësaj, ne kemi lëvizur drejt bërjes së rripit transportues me rripin e kohës dhe ingranazhet. Faktori i kostos ishte në kulmin e projektit të tij sepse dizajnimi mekanik i përbërësve dhe përgatitja kërkojnë kohë dhe punë të palodhur me saktësi të lartë. Ende çështja ishte e pranishme sepse nuk ishim të vetëdijshëm se përdoret vetëm një motor i cili ingranazh quhet ingranazh i shoferit dhe të gjitha ingranazhet e tjera quhen ingranazhe të drejtuara. Gjithashtu një motor i fuqishëm që ka më pak RPM duhet të përdoret i cili mund të drejtojë rripin e transportuesit. Pas zgjidhjes së këtyre çështjeve. Pajisja ishte duke punuar me sukses.

Softueri B:

Kishte gjithashtu sfida që duheshin përballuar me pjesën e softuerit. Koha në të cilën servomotori do të rrotullohej dhe kthehej prapa për objektin specifik ishte pjesa vendimtare. Programimi i bazuar në ndërprerje na kishte marrë shumë kohë për korrigjimin dhe ndërlidhjen me pajisjet. Kishte 3 kunja më pak në tabelën tonë TIVA. Ne donim të përdorim kunja të ndryshme për çdo servomotor. Sidoqoftë, për shkak të më pak kunjave, na u desh të përdorim konfigurimin e njëjtë për dy servomotor. Për shembull, Timer 1A dhe Timer 1B u konfiguruan për servomotor të gjelbër dhe të kuq dhe Timer 2A u konfigurua për blu. Pra, kur përpiluam kodin. Motori i gjelbër dhe i kuq u rrotulluan. Një problem tjetër lind kur duhet të konfigurojmë sensorin e ngjyrave. Sepse ne po konfiguronim sensorin e ngjyrave, sipas frekuencës dhe jo duke përdorur çelsat dhe duke kontrolluar për secilën ngjyrë një nga një. Frekuencat e ngjyrave të ndryshme janë llogaritur duke përdorur oshiloskopin në distancën e duhur dhe më pas janë regjistruar i cili më vonë është zbatuar në kod. Gjëja më sfiduese është të përpiloni PAGE 6 të gjithë kodin në një. Kjo çon në shumë gabime dhe kërkon shumë korrigjime. Sidoqoftë, ne patëm sukses të çrrënjosnim shumë insekte sa të ishte e mundur.

Hapi 7: Përfundimi dhe Video e Projektit

Së fundi, ne kemi arritur qëllimin tonë dhe jemi bërë të suksesshëm për të bërë një ndarës të ngjyrave bazë të rripit të transportuesit.

Pas ndryshimit të parametrave të funksioneve të vonesës së servomotorëve për t'i organizuar ato sipas kërkesave të harduerit. Ajo po funksiononte pa probleme pa asnjë pengesë.

Videoja e projektit është në dispozicion në lidhjen.

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

Hapi 8: Faleminderit special

Falënderime të veçanta për Ahmad Khalid për ndarjen e Projektit dhe mbështetjen e kauzës

Shpresoj që të ju pëlqejë edhe kjo.

BR

Tahir Ul Haq

UET LHR PK