Robotska roka na osnovi mikrokontrolerja PIC: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Robotske roke je mogoče najti povsod, od montažne linije avtomobilske proizvodne industrije do robotov telesne kirurgije v vesolju. Mehanizmi teh robotov so podobni človeškim, ki jih je mogoče programirati za podobne funkcije in povečane zmogljivosti. Uporabljajo se lahko za hitrejše in natančnejše izvajanje ponavljajočih se dejanj kot ljudje ali pa za uporabo v težkih okoljih brez tveganja za človeško življenje. Z Arduinom smo že izdelali robotsko roko za snemanje in igranje, ki bi jo lahko usposobili za opravljanje določene naloge in jo ponavljali za vedno.

V tej vadnici bomo za nadzor iste robotske roke s potenciometri uporabili industrijski standard PIC16F877A 8-bitni mikrokrmilnik. Izziv pri tem projektu je, da ima PIC16F877A samo dva zatiča, ki podpirata PWN, vendar moramo za našega robota nadzorovati približno 5 servo motorjev, ki potrebujejo 5 posameznih zatičev PWM. Zato moramo uporabiti zatiče GPIO in ustvariti signale PWM na zatičih PIC GPIO z uporabo časovnih prekinitev. Zdaj bi seveda lahko nadgradili na boljši mikrokrmilnik ali uporabili de-multiplekser IC, da bi bilo tukaj veliko lažje. Kljub temu je vredno poskusiti ta projekt z učno izkušnjo.

Mehanska struktura robotske roke, ki jo uporabljam v tem projektu, je bila za moj prejšnji projekt popolnoma 3D natisnjena; celotne oblikovalske datoteke in postopek sestavljanja najdete tukaj. Če pa nimate 3D tiskalnika, lahko preprosto sestavite tudi preprosto robotsko roko iz kartona, kot je prikazano na povezavi. Ob predpostavki, da ste nekako ujeli svojo robotsko roko, nadaljujmo s projektom.

1. korak: Shema vezja

Celoten diagram vezja za to robotsko roko na osnovi mikrokontrolerja PIC je prikazan spodaj. Sheme so bile narisane z uporabo EasyEDA.

Shema vezja je precej preprosta; celoten projekt napaja 12V adapter. Ta 12V se nato pretvori v +5V z dvema regulatorjema napetosti 7805. Eden je označen kot +5V, drugi pa kot +5V (2). Razlog za dva regulatorja je, da ko se servo vrti, vleče veliko toka, kar povzroči padec napetosti. Ta padec napetosti prisili PIC, da se znova zažene, zato ne moremo upravljati PIC in servo motorjev na isti tirnici +5V. Tako se tisti z oznako +5V uporablja za napajanje mikrokrmilnika PIC, LCD -ja in potenciometrov, ločen izhod regulatorja, označen kot +5V (2), pa se uporablja za napajanje servo motorjev.

Pet izhodnih zatičev potenciometrov, ki zagotavljajo spremenljivo napetost od 0V do 5V, je povezanih z analognimi zatiči An0 do AN4 PIC. Ker nameravamo uporabiti časovnike za ustvarjanje PWM, lahko servo motorje priključimo na kateri koli pin GPIO. Za servo motorje sem izbral zatiče od RD2 do RD6, lahko pa je kateri koli GPIO po vaši izbiri.

Ker program vključuje veliko odpravljanja napak, je LCD zaslon 16x2 povezan tudi z vratiB PIC. Ta bo prikazal obratovalni cikel krmiljenih servo motorjev. Poleg tega imam tudi razširjene povezave za vse GPIO in analogne nožice, za vsak slučaj, če bo treba v prihodnosti povezati kakšne senzorje. Nazadnje sem priključil tudi programerski pin H1 za neposredno programiranje PIC z pickit3 z možnostjo programiranja ICSP.

2. korak: Ustvarjanje signalov PWM na GPIO Pin za krmiljenje servo motorja

"loading =" leni ">