Animatronics Basics - Servo Motor: 8 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Txawm hais tias nws yog kev lom zem hnub so tso rau ntawm lub qhov rais ntawm lub khw muag khoom, lossis txaus ntshai Halloween prank, tsis muaj dab tsi nyiam mloog zoo li tus menyuam roj hmab.

Cov tshuab hluav taws xob tswj hwm cov duab no qee zaum hu ua "animatronics" thiab cov lus qhia no yuav qhia koj yuav ua li cas thiaj ua tau yam yooj yim tshaj plaws, ib qho tswj los ntawm ib lub cav servo.

Peb yuav siv Arduino microcontroller ua lub paj hlwb, thiab peb yuav pom yuav ua li cas lub zog thiab lub zog ua haujlwm sab hauv, tseem qhia koj yuav tsim peb txoj kev tswj hwm sib txawv li cas:

1 - Rov hais dua cov lus tsa suab

2 - Kev tswj chaw taws teeb

3 - Cov lus tsa suab (siv lub teeb pom kev zoo)

Kauj Ruam 1: Daim Ntawv Teev Npe

Koj yuav xav tau lub microcontroller (pom hauv thawj daim duab yog Arduino los ntawm https://adafru.it nrog rau lawv cov peev txheej pob nyiaj siv rau tag nrho $ 30) thiab lub tshuab servo (lub Tower ntau me me tau qhia hauv daim duab thib ob) nrog rau qee qhov txuas, los ntawm tib lub khw ntawm $ 12). Koj tseem yuav xav tau lub tshuab hluav taws xob me me lossis lub zog muaj zog ntau dua yog tias koj ua haujlwm ntau lub cav servo (lub 9V phab ntsa them rau Arduino yuav ua haujlwm)

Lub microcontroller yog lub computer PC tag nrho ntawm ib tus nti. Pom tseeb tsis muaj zog npaum li koj lub khoos phis tawj hauv tsev, nws muaj RAM ntau heev, tsis muaj daim disk, tsis muaj keyboard lossis nas, tab sis nws zoo heev ntawm kev tswj hwm yam khoom (li no lub npe). Koj yuav pom ib qho ntawm cov chips sab hauv ntau yam khoom niaj hnub xws li tshuab ntxhua khaub ncaws thiab pib siv roj tshuab computer.

Lub "Arduino" hom microcontrollers tseem ntxiv qee qhov kev sib txuas uas txuas nws mus rau ntiaj teb sab nraud, thiab muab tso rau ntawm lub rooj tsav xwm yooj yim.

Daim ntawv ceeb toom tias hauv "pob khoom siv pob nyiaj siv" muaj ob peb lub xov hlau, tiv thaiv, LED ligths, thiab ib khub ntawm cov pob qhov rooj, hu ua potentiometers. Xav paub ntau ntxiv txog potentiometers hauv qib tom ntej.

Thaum kawg, koj yuav xav tau lub cav servo, thiab nws los nrog qee qhov ntsia hlau txuas rau txuas nws rau koj tus menyuam roj hmab. Peb yuav siv tus X txuas txuas hauv zaj lus qhia no.

Kauj Ruam 2: Tshuaj Xyuas Potentiometer

Lub hwj chim ntsuas hluav taws xob yog qhov tseem ceeb ntawm lub pob qhov rooj dimmer - lossis hauv cov khoom siv hluav taws xob - ib khub ntawm qhov sib txawv resistors. Los ntawm kev tig lub pob qhov rooj, koj ua rau ib tus neeg tawm tsam loj dua, thiab lwm tus tiv thaiv me dua.

Feem ntau peb siv lub zog ntsuas hluav taws xob (qee zaum hu ua "lauj kaub") los tswj qhov hluav taws xob uas siv cov duab hluav taws xob qhia hauv qab no.

Daim duab sab laug qhia pom lub lauj kaub tiag tiag, nrog cov xov hlau saum toj thiab hauv qab txuas nrog qhov ntsuas hluav taws xob +5 thiab hauv av, thiab cov xov hlau nruab nrab tso tawm qhov xav tau hluav taws xob. Daim duab duab nruab nrab qhia lub cim rau lub lauj kaub, thiab daim duab kawg qhia qhov sib npaug hauv Circuit.

Cov duab yog kev tso siab Wikimedia.org

Kauj Ruam 3: Servo Motor Review

Lub cav servo muaj plaub ntu tseem ceeb.

1. Lub cav uas tuaj yeem tig rau pem hauv ntej thiab thim rov qab, feem ntau ntawm kev nrawm thiab lub zog.

2. Ib txoj haujlwm tshawb xyuas qhov system, uas tuaj yeem qhia tau tias lub kaum sab xis ntawm servo motor yog tam sim no

3. Cov kab ke ua haujlwm uas tuaj yeem siv ntau lub cav ntawm lub cav thiab ua rau lub zog me me.

4. Ib qho kev tswj hwm Circuit Court uas tuaj yeem kho qhov yuam kev ntawm lub kaum ntse ntse tiag tiag thiab qhov xav tau teeb tsa lub kaum sab xis.

Tshooj 1 thiab 2 tau qhia hauv thawj daim duab. Daim ntawv ceeb toom tias ntu 2 yog lub zog loj.

Tshooj 3 tau qhia hauv daim duab thib ob.

Tshooj 4 tau qhia hauv daim duab thib peb.

Kauj Ruam 4: Rov Ua Dua Tshiab

Nov peb yuav ua lub taub hau ntawm peb cov menyuam roj hmab "Bender" tig sab laug thiab sab xis, rov qab thiab tawm mus, tsuav yog lub zog txuas los ntawm USB cable. Nov yog qhov zoo rau kev lom zem hnub so uas koj xav kom txav mus los txhua hnub.

Arduino los nrog Kev Txhim Kho Ib Leeg Ib puag ncig (IDE) uas yog txoj hauv kev zoo nkauj hais tias nws los nrog ib qho app rau koj lub PC uas tso cai rau koj muab nws cov lus qhia (Arduino IDE lub cim yog daim duab ib sab 8). Cov lus qhia no tseem khaws cia rau ntawm pawg thawj coj txawm tias koj txuas lub PC, thiab lawv pib rov pib dua thaum koj rov txuas lub zog rau koj Arduino. Hauv qhov no, peb yuav siv cov software hu ua "Sweep" uas koj tuaj yeem pom hauv IDE piv txwv nyob hauv qeb "Servo."

Tom ntej no koj yuav txuas lub servo rau lub capacitor ruaj khov 5 volts (liab Servo xaim rau Arduino +5, xim av Servo xaim rau Arduino GND) thiab rau lub teeb liab tswj (daj Servo hlau rau Arduino ouput tus pin 9). Lub taub hau menyuam roj hmab yog nyob ntawm yeem;-)

Cov lus qhia:

Yog hais tias cov lus saum toj no tau nkag siab me ntsis, cov lus qhia ntxaws yog raws li hauv qab no:

Kauj ruam A - Programmingthe Arduino

• Qhib Arduino IDE (yuav tsum yog daim duab 8 lub cim ntawm koj lub desktop)
• Hauv qab "Cov Cuab Yeej" xyuas kom tseeb tias "Pawg Thawj Coj" tau teeb tsa rau "Arduino/Genuino Uno."
• Txuas Arduino kho vajtse rau lub khoos phis tawj siv USB cable
• Nco ntsoov tias "Chaw Nkoj" teeb tsa hauv "Cov Cuab Yeej" kuj tau teeb tsa rau Arduino.
• Hauv qab "Cov Ntaub Ntawv" xaiv "Piv txwv" hu ua "Sweep" (koj tuaj yeem pom nws nyob hauv "Servos")
• Ua ntej koj siv lossis kho cov ntaub ntawv no, thov "Txuag Raws Li" lub npe sib txawv (tuaj yeem yog koj lub npe, lossis xijpeem koj xaiv). Qhov no yuav khaws cov ntaub ntawv tsis hloov pauv rau cov tub ntxhais kawm tom ntej siv lub khoos phis tawj no.
• Siv khawm xub (lossis hauv qab "Sketch" xaiv "Upload") txhawm rau rub tawm Sweep sketch mus rau Arduino

Kauj Ruam B - Txuas lub Servo Motor mus rau Sweep

Hauv ntu no, peb yuav tsim kev hloov pauv ntawm cov lus piav qhia hauv https://learn.adafruit.com/adafruit-arduino-lesso… Peb yuav txuas cov kab liab thiab xim av ntawm Servo rau +5 thiab GND ntawm Ardiuno, feem. Peb kuj tseem yuav tso lub tshuab hluav taws xob ua kom lub zog hluav taws xob hla qhov hluav taws xob ntawd, thiab thaum kawg peb yuav txuas Cov Hluav Taws Xob Hluav Taws Xob ntawm cov servo rau tus pin 9 ntawm Arduino.

• Tshem lub Arduino los ntawm USB chaw nres nkoj thaum koj tab tom tsim lub Circuit Court.
• Peb yuav siv 5V thiab Av los ntawm Arduino pawg thawj coj saib yog li coj cov ntawd mus rau koj lub rooj noj mov uas siv cov kab liab thiab ntsuab ntsuab, feem.
• Txij li lub zog tuaj yeem ua rau me ntsis tshee hnyo los ntawm USB chaw nres nkoj (tsis muaj ntau qhov tam sim no, thiab servo lub cev muaj zog tuaj yeem ua rau Arduino board rov pib dua vim tsis muaj tam sim no) peb yuav tso lub capacitor hla qhov hluav taws xob no, ua kom ntseeg tau tias cov xaim hluav taws xob sau tias "rho tawm - "Yog nyob rau hauv av.
• Tam sim no txuas Liab (+5) thiab Xim av (Hauv av) xaim ntawm Servo rau lub khob cij.
• Qhov kev txuas hluav taws xob zaum kawg yog qhov ntawm lub teeb liab tswj. Txoj haujlwm SWEEP yuav siv tus pin #9 ntawm Arduino kom xa lub teeb liab tswj, yog li txuas qhov no mus rau xim daj (tswj) xaim ntawm Servo Motor.
• YOOJ YIM - Koj tuaj yeem tso Animatronic Lub taub hau ntawm koj xaiv thiab nws lub hauv paus nyob rau sab saum toj ntawm servo motor ua ntej ntsuas nws tawm. Thov ua siab mos vim qhov haum tsis zoo thiab cov khoom yas tawg.
• Koj yuav tsum tuaj yeem siv USB lub zog rau Arduino thiab SWEEP qhov haujlwm yuav tsum ua, ua rau lub tshuab servo cheb rov qab los.

Kauj Ruam C - Hloov kho qhov program SWEEP

• Ua ntej koj siv lossis kho cov ntaub ntawv no, thov "Txuag Raws Li" lub npe sib txawv (tuaj yeem yog koj lub npe, lossis xijpeem koj xaiv). Tej zaum koj yuav tau ua qhov no hauv qib A. Rau txhua ntu hauv qab no, sau koj cov kev soj ntsuam ib yam thiab ib qho kev hloov pauv uas koj tau ua rau txoj cai.
• Siv lub tswb moos, ntsuas ntev npaum li cas nws thiaj cheb txhua txoj kev thiab rov qab _
• Koj yuav tau hloov pauv rau software (qee zaum hu ua "code" lossis "sketch")
• Hloov ob qho "Ncua Sijhawm" qhov tseem ceeb ntawm 15 mus rau lwm tus lej loj dua (xaiv ib puag ncig ntau ntawm 15 kom yooj yim ntawm kev suav). Koj siv tus nqi dab tsi? _. Koj xav tias lub sij hawm SWEEP tshiab yuav yog dab tsi? _. Ntsuas lub sij hawm SWEEP tshiab thiab sau tseg ntawm txhua qhov sib txawv _.
• Hloov qhov ncua sijhawm rov qab mus rau 15, thiab tam sim no hloov txoj haujlwm kaum ntawm 180 rau tsuas yog 90 (ob qho ntawm cov txiaj ntsig ntawd). Qhov kev hloov pauv tshiab ntawm servo motor (90 degrees, lossis ntau dua lossis tsawg dua?) _.
• Tawm ntawm qhov kev txav mus rau 90 degrees, txo qhov "Ncua" mus rau tus lej tsawg dua 15. Tus lej me me koj tuaj yeem mus rau ua ntej qhov kev pabcuam pib ua haujlwm tsis raug lossis tsis ua tiav tag nrho cov lus tsa suab? _

Tom qab ua tiav cov theem no, koj yuav muaj txhua qhov kev ntsuas thiab xyaum ua koj xav tau kom npaj siv koj lub cav servo los tswj ntau yam kev rov ua dua thiab rov ua dua cov suab lus ua suab, txhua qhov chaw los ntawm lub kaum me me txhua txoj kev mus rau 180 degrees, thiab ntawm ntau yam nrawm uas koj tswj.

Kauj Ruam 5: Kev Tswj Chaw Taws Teeb

Hloov chaw los ntawm kev rov ua cov lus qub ib hnub dhau ib hnub, hauv cov kauj ruam no peb yuav tswj hwm txoj haujlwm ntawm peb cov menyuam roj hmab "C3PO" kom saib sab laug thiab sab xis thiab txhua txoj haujlwm nyob nruab nrab. Txij li thaum tib neeg ua tus tswj hwm, peb hu qhov no "qhib lub voj" tswj.

Nrog qhib lub voj tswj, koj tswj txoj haujlwm tseeb ntawm servo motor. Peb yuav xav tau lub pob qhov rooj rau koj tig, thiab peb yuav siv lub hwj chim xiav rau qhov no.

• Peb yuav xav tau lwm qhov chaw ntawm lub khob cij uas muaj +5 thiab 0 (Hauv av) qhov hluav taws xob. Khiav cov jumper xov hlau no kom cais kab ntawm lub khob cij, thiab ua rau lawv ib kab sib nrug ntawm ib leeg, kom kab nrog cov koob sab nraud ntawm lub hwj chim peb yuav ntxiv rau ib pliag.
• Tam sim no ntxiv Potentiometer. Ua ntej thawb tus pas ntsuas lub zog rau hauv lub khob cij, xyuas kom tseeb tias peb tus ntawm lawv tau kab nrog qhov raug, thiab tom qab ntawd thawb tus pin ncaj nraim kom lawv tsis khoov. Lub hauv paus tus pin ntawm lub hwj chim yuav txuas nrog Analog Input zero (A0) ntawm Arduino. Ib qho xaim ntxiv tau ntxiv los ua qhov ntawd.
• Txhawm rau nyeem qhov hluav taws xob los ntawm lub hwj chim, thiab siv qhov ntawd los tswj lub cav servo, peb yuav siv "KNOB" software, tseem pom nyob hauv Cov Ntaub Ntawv -> Piv txwv -> Servo. Khiav qhov program, tig lub pob qhov rooj, thiab sau qhov koj pom.

Lawm, koj tuaj yeem khiav qee cov xov hlau ntev heev kom lub pob qhov rooj tswj hwm nyob hauv chav sib txawv los ntawm tus menyuam roj hmab animatronic, lossis koj tuaj yeem tsuas yog nyob deb deb (tawm ntawm lub koob yees duab tua f koj tab tom ua yeeb yaj kiab, piv txwv).

Kauj Ruam 6: Ua kom muaj suab nrov (siv lub Sensor)

Qee lub sij hawm koj xav kom koj tus menyuam roj hmab txav mus tas li - tshwj xeeb tshaj yog rau kev txaus ntshai Halloween pranks lossis nyiam kom muaj kev saib xyuas ntau dua. Hauv cov kauj ruam no, peb yuav rov tsim dua peb cov menyuam roj hmab "Easter Island Head" kom tig sai thiab ntsib txhua tus neeg uas taug kev los thiab cuam tus duab ntxoov ntxoo ntawm lub teeb pom kev.

Nyob rau hauv rooj plaub ntawm Sensor Tswj ntawm Servo Motor, peb yuav siv lub teeb pom kev zoo uas yuav tswj hwm txoj haujlwm tseeb ntawm servo motor. Cov duab ntxoov ntxoo tsaus rau ntawm tus ntsuas (thiab txawm tias ze dua tus neeg taug kev mus rau tus menyuam roj hmab) nrawm dua thiab nyob deb dua tus menyuam roj hmab tig nws lub taub hau.

• Peb yuav tshem lub hwj chim thiab hloov nws nrog qhov sib npaug ntawm ob lub resistors. Hauv qhov no, ib ntawm ob tus tiv thaiv (R2) yuav yog lub teeb pom kev zoo.
• Txhawm rau muab qee chav rau peb, peb nthuav tawm qhov +5V (sab laug) thiab 0V Av (sab xis) lumpers yog li peb tuaj yeem ntxiv 10K Ohm resistor thiab Lub Teeb Sensor, txuas nrog hauv nruab nrab hauv kab ib yam li jumper cable ua rau Analog Input xoom (A0) ntawm Arduino board.
• Siv duab ntxoov ntxoo ntawm koj txhais tes kom tsis pom lub teeb pom kev, thiab siv lwm txoj hauv kev los ua lub teeb pom kev kom tau txais ntau tshaj thiab tsawg kawg ua tau ntawm lub teeb. Koj puas tuaj yeem tau txais tag nrho 180 degrees qhov kev txav mus los?

Ib yam li nyob rau hauv cov chaw tswj chaw taws teeb, koj tuaj yeem tso tus yees duab tiv thaiv qhov zoo nyob deb ntawm koj tus menyuam roj hmab animatronic, thiab koj tuaj yeem hloov qhov txiaj ntsig ntawm tus tiv thaiv, lossis software tsim los hloov cov kev ua ub ua no.

Kauj ruam 7: Tam sim no koj sim nws

Tam sim no koj tau kawm tiav peb yam yooj yim ntawm kev ua suab nrov uas koj tuaj yeem tsim nrog tib lub cav servo.

- Rov ua dua suab

- Kev tswj chaw taws teeb

- Cov lus tsa suab siv cov sensors

Koj tuaj yeem coj qhov no mus rau qib tom ntej los ntawm kev siv ntau yam menyuam roj hmab, txav, tswj, thiab ib txwm muaj, cov txuj ci uas tsuas yog koj tuaj yeem tsim!