இந்த டுடோரியலில் ஃபோர்ஸ் சென்சார், அர்டுயினோ யூனோ மற்றும் ஒரு சர்வோ மோட்டாரைப் பயன்படுத்தி ஒரு சுற்று உருவாக்குவோம். இது ஒரு சர்வோ கட்டுப்பாட்டு அமைப்பாக இருக்கும், அங்கு சேவையக தண்டு நிலை படை சென்சாரில் இருக்கும் எடையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மேலும் செல்வதற்கு முன், சர்வோ மற்றும் பிற கூறுகளைப் பற்றி பேசலாம்.
துல்லியமான தண்டு இயக்கம் அல்லது நிலை தேவைப்படும் இடத்தில் சர்வோ மோட்டார்ஸ் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை அதிவேக பயன்பாடுகளுக்கு முன்மொழியப்படவில்லை. இவை குறைந்த வேகம், நடுத்தர முறுக்கு மற்றும் துல்லியமான நிலை பயன்பாட்டிற்கு முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. இந்த மோட்டார்கள் ரோபோ கை இயந்திரங்கள், விமானக் கட்டுப்பாடுகள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சில அச்சுப்பொறிகள் மற்றும் தொலைநகல் இயந்திரங்களிலும் சர்வோ மோட்டார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
சர்வோ மோட்டார்கள் வெவ்வேறு வடிவங்கள் மற்றும் அளவுகளில் கிடைக்கின்றன. ஒரு சர்வோ மோட்டரில் முக்கியமாக கம்பிகள் இருக்கும், ஒன்று நேர்மறை மின்னழுத்தத்திற்கானது மற்றொன்று தரையில் மற்றும் கடைசியாக நிலை அமைப்பிற்கானது. RED கம்பி சக்தியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, கருப்பு கம்பி தரையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் YELLOW கம்பி சமிக்ஞையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
ஒரு சர்வோ மோட்டார் என்பது டிசி மோட்டார், நிலை கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு, கியர்கள் ஆகியவற்றின் கலவையாகும். டி.சி. மோட்டரின் தண்டு நிலை சர்வோவில் உள்ள கட்டுப்பாட்டு மின்னணுவியல் மூலம் சரிசெய்யப்படுகிறது, இது PWM சமிக்ஞையின் கடமை விகிதத்தின் அடிப்படையில் சிக்னல் முள். வெறுமனே பேசும் கட்டுப்பாட்டு மின்னணுவியல் டிசி மோட்டாரைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் தண்டு நிலையை சரிசெய்கிறது. தண்டு நிலை தொடர்பான இந்த தரவு சிக்னல் முள் வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. கட்டுப்பாட்டுக்கான நிலை தரவு பி.டபிள்யூ.எம் சிக்னல் வடிவத்தில் சர்வோ மோட்டரின் சிக்னல் முள் வழியாக அனுப்பப்பட வேண்டும்.
சர்வோ மோட்டரின் வகையைப் பொறுத்து PWM (பல்ஸ் அகலம் மாடுலேட்டட்) சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் மாறுபடும். இங்கே முக்கியமான விஷயம் PWM சமிக்ஞையின் DUTY RATIO ஆகும். இந்த DUTY RATION இன் அடிப்படையில் கட்டுப்பாட்டு மின்னணுவியல் தண்டு சரிசெய்கிறது.
கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, தண்டு 9o கடிகாரத்திற்கு நகர்த்தப்படுவதற்கு, டர்ன் ஆன் ரேஷன் 1 / 18.ie ஆக இருக்க வேண்டும். 18 நிமிட சமிக்ஞையில் 'ஆன் டைம்' 1 மில்லி வினாடியும், 'ஆஃப் டைம்' 17 மில்லி வினாடியும்.

தண்டு 12o கடிகாரத்திற்கு நகர்த்தப்படுவதற்கு சமிக்ஞையின் ON நேரம் 1.5ms ஆகவும், OFF நேரம் 16.5ms ஆகவும் இருக்க வேண்டும்.
இந்த விகிதம் சர்வோவில் உள்ள கட்டுப்பாட்டு அமைப்பால் டிகோட் செய்யப்படுகிறது, மேலும் அதன் அடிப்படையில் நிலையை சரிசெய்கிறது.
இங்கே உள்ள இந்த PWM ARDUINO UNO ஐப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படுகிறது.
எனவே இப்போது எங்களுக்குத் தெரியும், UNO ஆல் உருவாக்கப்படும் PWM சமிக்ஞையின் கடமை விகிதத்தை மாற்றுவதன் மூலம் SERVO MOTOR தண்டு கட்டுப்படுத்த முடியும்.
இப்போது ஃபோர்ஸ் சென்சார் அல்லது எடை சென்சார் பற்றி பேசலாம்.
ARDUINO UNO உடன் ஒரு FORCE சென்சார் இடைமுகப்படுத்த, arduno uno இல் 8 பிட் ADC (டிஜிட்டல் மாற்றத்திற்கு அனலாக்) அம்சத்தைப் பயன்படுத்த உள்ளோம்.
ஒரு FORCE சென்சார் என்பது ஒரு ஆற்றல்மாற்றி ஆகும், இது மேற்பரப்பில் அழுத்தம் செலுத்தப்படும்போது அதன் எதிர்ப்பை மாற்றுகிறது. ஃபோர்ஸ் சென்சார் வெவ்வேறு அளவுகள் மற்றும் வடிவங்களில் கிடைக்கிறது.
மலிவான பதிப்புகளில் ஒன்றைப் பயன்படுத்தப் போகிறோம், ஏனெனில் இங்கு எங்களுக்கு துல்லியம் அதிகம் தேவையில்லை. எஃப்எஸ்ஆர் 400 சந்தையில் மலிவான சக்தி சென்சார்களில் ஒன்றாகும். FSR400 இன் படம் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.
இப்போது எஃப்.எஸ்.ஆர் 400 நீளத்துடன் உணர்திறன் கொண்டது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சக்தி அல்லது எடை சென்சார் கண் நடுவில் உள்ள பிரமை மீது குவிந்திருக்க வேண்டும்.
தவறான நேரத்தில் சக்தி பயன்படுத்தப்பட்டால், சாதனம் நிரந்தரமாக சேதமடையக்கூடும்.
அதை அறிய மற்றொரு முக்கியமான விஷயம், சென்சார் உயர் வரம்பின் நீரோட்டங்களை இயக்க முடியும். எனவே நிறுவும் போது ஓட்டுநர் நீரோட்டங்களை நினைவில் கொள்ளுங்கள். மேலும் சென்சார் 10 நியூட்டன்ஸ் என்ற சக்தியின் வரம்பைக் கொண்டுள்ளது. எனவே நாம் 1 கிலோ எடையை மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும். 1 கிலோவை விட அதிகமான எடைகள் பயன்படுத்தினால், சென்சார் சில விலகல்களைக் காட்டக்கூடும். இது 3 கிலோவுக்கு மேல் அதிகரித்தால். சென்சார் நிரந்தரமாக சேதமடையக்கூடும்.

முன்பு கூறியது போல் இந்த சென்சார் அழுத்தத்தின் மாற்றங்களை உணர பயன்படுகிறது. எனவே எடை FORCE சென்சாரின் மேல் பயன்படுத்தப்படும்போது, எதிர்ப்பு கடுமையாக மாற்றப்படுகிறது. எடைக்கு மேல் FS400 இன் எதிர்ப்பு கீழே உள்ள வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது:

மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சென்சாரின் இரண்டு தொடர்புகளுக்கிடையேயான எதிர்ப்பு எடையுடன் குறைகிறது அல்லது சென்சாரின் இரண்டு தொடர்புகளுக்கு இடையிலான நடத்தை அதிகரிக்கிறது.
தூய நடத்துனரின் எதிர்ப்பு பின்வருமாறு:

எங்கே, p- கடத்தியின் எதிர்ப்பு
l = கடத்தியின் நீளம்
A = கடத்தியின் பகுதி.
இப்போது “ஆர்” எதிர்ப்பைக் கொண்ட ஒரு கடத்தியைக் கவனியுங்கள், கடத்தியின் மேல் சில அழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டால், கடத்தியின் பகுதி குறைகிறது மற்றும் அழுத்தத்தின் விளைவாக கடத்தியின் நீளம் அதிகரிக்கிறது. எனவே சூத்திரத்தின் மூலம் கடத்தியின் எதிர்ப்பு அதிகரிக்க வேண்டும், ஏனெனில் எதிர்ப்பு R என்பது பகுதிக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் நீளத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும்.
எனவே அழுத்தம் அல்லது எடையின் கீழ் ஒரு கடத்திக்கு இது கடத்தியின் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது. ஆனால் ஒட்டுமொத்த எதிர்ப்போடு ஒப்பிடும்போது இந்த மாற்றம் சிறியது. கணிசமான மாற்றத்திற்காக பல கடத்திகள் ஒன்றாக அடுக்கி வைக்கப்பட்டுள்ளன.
மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள ஃபோர்ஸ் சென்சார்களுக்குள் இதுதான் நடக்கும். நெருக்கமாகப் பார்க்கும்போது சென்சாருக்குள் பல வரிகளைக் காணலாம். இந்த வரிகள் ஒவ்வொன்றும் ஒரு கடத்தியைக் குறிக்கும். சென்சாரின் உணர்திறன் கடத்தி எண்களில் உள்ளது.
ஆனால் இந்த விஷயத்தில் எதிர்ப்பு அழுத்தத்துடன் குறைந்து கொண்டே இருக்கும், ஏனெனில் இங்கு பயன்படுத்தப்படும் பொருள் தூய்மையான கடத்தி அல்ல. இங்குள்ள எஃப்எஸ்ஆர் வலுவான பாலிமர் தடிமனான படம் (பி.டி.எஃப்) சாதனங்கள். எனவே இவை தூய்மையான கடத்தி பொருள் சாதனங்கள் அல்ல. இவை ஒரு பொருளால் ஆனவை, அவை சென்சாரின் மேற்பரப்பில் பயன்படுத்தப்படும் சக்தியின் அதிகரிப்புடன் எதிர்ப்பின் குறைவை வெளிப்படுத்துகின்றன.
இந்த பொருள் FSR இன் வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி பண்புகளைக் காட்டுகிறது.
எதிர்ப்பின் இந்த மாற்றம் நாம் அவற்றைப் படிக்க முடியாவிட்டால் எந்த நன்மையும் செய்ய முடியாது. கையில் உள்ள கட்டுப்படுத்தி மின்னழுத்தத்தில் உள்ள வாய்ப்புகளை மட்டுமே படிக்க முடியும், அதற்கும் குறைவாக ஒன்றும் இல்லை, இதற்காக நாம் மின்னழுத்த வகுப்பி சுற்று பயன்படுத்தப் போகிறோம், இதன் மூலம் எதிர்ப்பு மாற்றத்தை மின்னழுத்த மாற்றமாக நாம் பெறலாம்.
மின்னழுத்த வகுப்பி ஒரு எதிர்ப்பு சுற்று மற்றும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த எதிர்ப்பு வலையமைப்பில் நமக்கு ஒரு நிலையான எதிர்ப்பு மற்றும் பிற மாறி எதிர்ப்பு உள்ளது. படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இங்கே R1 ஒரு நிலையான எதிர்ப்பு மற்றும் R2 என்பது FORCE சென்சார் ஆகும், இது ஒரு எதிர்ப்பாக செயல்படுகிறது.
கிளையின் நடுப்பகுதி அளவீட்டுக்கு எடுக்கப்படுகிறது. R2 மாற்றத்துடன், Vout இல் எங்களுக்கு மாற்றம் உள்ளது. எனவே இதன் மூலம் நம்மிடம் ஒரு மின்னழுத்தம் உள்ளது, இது எடையுடன் மாறுகிறது.

இப்போது இங்கே கவனிக்க வேண்டிய முக்கியமான விஷயம் என்னவென்றால், ADC மாற்றத்திற்கான கட்டுப்படுத்தியால் எடுக்கப்பட்ட உள்ளீடு 50µAmp ஆக குறைவாக உள்ளது. வவுட் ஆஃப் மின்னழுத்த வகுப்பிலிருந்து பெறப்பட்ட மின்னோட்டம் பிழை சதவீதம் அதிகரிக்கிறது என்பதால் எதிர்ப்பு அடிப்படையிலான மின்னழுத்த வகுப்பியின் இந்த ஏற்றுதல் விளைவு முக்கியமானது, இப்போது ஏற்றுதல் விளைவு பற்றி நாம் கவலைப்பட தேவையில்லை.
இப்போது FORCE SENSOR இல் விசை பயன்படுத்தப்படும்போது, வகுப்பி முடிவில் உள்ள மின்னழுத்தம் UNO இன் ADC சேனலுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளபடி இந்த முள் மாறுகிறது, சென்சார் மீது சக்தி மாறும்போதெல்லாம் UNO இன் ADC இலிருந்து வேறுபட்ட டிஜிட்டல் மதிப்பைப் பெறுவோம்.
இந்த ADC டிஜிட்டல் மதிப்பு PWM சமிக்ஞையின் கடமை விகிதத்துடன் பொருந்துகிறது, எனவே சென்சாரில் பயன்படுத்தப்படும் சக்தி தொடர்பாக SERVO நிலை கட்டுப்பாடு எங்களிடம் உள்ளது.
கூறுகள்
வன்பொருள்: UNO, மின்சாரம் (5v), 1000uF மின்தேக்கி, 100nF மின்தேக்கி (3 துண்டுகள்), 100KΩ மின்தடை, SERVO MOTOR (SG 90), 220Ω மின்தடை, FSR400 படை சென்சார்.
மென்பொருள்: அட்மெல் ஸ்டுடியோ 6.2 அல்லது ஆர்டினோ இரவு.
சுற்று வரைபடம் மற்றும் வேலை விளக்கம்
படை உணர்கருவியால் செர்வோ மோட்டார் கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றிற்கு சுற்று வரைபடத்தை எண்ணிக்கை குறைவாக இருக்கிறதா காட்டப்பட்டுள்ளது.

சென்சார் முழுவதும் மின்னழுத்தம் முற்றிலும் நேரியல் அல்ல; அது சத்தமாக இருக்கும். சத்தத்தை வடிகட்ட, படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி வகுப்பி சுற்றுகளில் ஒவ்வொரு மின்தடையிலும் ஒரு மின்தேக்கிகள் வைக்கப்படுகின்றன.
இங்கே நாம் வகுப்பி வழங்கிய மின்னழுத்தத்தை (எடையை நேர்கோட்டுடன் குறிக்கும் மின்னழுத்தம்) எடுத்து ஆர்டுயினோ யூனோவின் ஏடிசி சேனல்களில் ஒன்றிற்கு உணவளிக்கப் போகிறோம். மாற்றத்திற்குப் பிறகு நாம் அந்த டிஜிட்டல் மதிப்பை (எடையைக் குறிக்கும்) எடுத்து அதை PWM மதிப்புடன் தொடர்புபடுத்தி இந்த PWM சமிக்ஞையை SERVO மோட்டருக்கு வழங்க உள்ளோம்.
எனவே எடையுடன் நம்மிடம் ஒரு பிடபிள்யூஎம் மதிப்பு உள்ளது, இது டிஜிட்டல் மதிப்பைப் பொறுத்து அதன் கடமை விகிதத்தை மாற்றுகிறது. அதிக டிஜிட்டல் மதிப்பு PWM இன் கடமை விகிதத்தை அதிகப்படுத்துகிறது. எனவே அதிக கடமை விகிதம் PWM சமிக்ஞையுடன், சேவையில் தண்டு அறிமுகத்தில் வழங்கப்பட்ட புள்ளிவிவரத்தின்படி வலது அல்லது இடதுபுறத்தை அடைய வேண்டும்.
எடை குறைவாக இருந்தால், எங்களுக்கு குறைந்த பிடபிள்யூஎம் கடமை விகிதம் இருக்கும், மேலும் அறிமுகத்தில் உள்ள புள்ளிவிவரத்தின்படி சர்வோ தீவிர வலதுபுறத்தை அடைய வேண்டும்.
இதன் மூலம் WEIGHT அல்லது FORCE ஆல் ஒரு SERVO நிலை கட்டுப்பாடு உள்ளது.
இது நடக்க நாம் நிரலில் சில வழிமுறைகளை நிறுவ வேண்டும், அவற்றைப் பற்றி விரிவாக கீழே பேசுவோம்.
ARDUINO ஆறு ADC சேனல்களைக் கொண்டுள்ளது, இது படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. அவற்றில் ஏதேனும் ஒன்று அல்லது அனைத்தையும் அனலாக் மின்னழுத்தத்திற்கான உள்ளீடுகளாகப் பயன்படுத்தலாம். UNO ADC 10 பிட் தெளிவுத்திறன் கொண்டது (ஆகவே (0- (2 ^ 10) 1023% இலிருந்து முழு எண் மதிப்புகள்). இதன் பொருள் 0 மற்றும் 5 வோல்ட்டுகளுக்கு இடையில் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களை 0 மற்றும் 1023 க்கு இடையில் முழு மதிப்புகளாக வரைபடமாக்கும். (5/1024 = 4.9 எம்.வி) ஒரு யூனிட்டுக்கு.
இங்கே நாம் UNO இன் A0 ஐப் பயன்படுத்தப் போகிறோம். நாம் சில விஷயங்களை அறிந்து கொள்ள வேண்டும்.
|
முதலில் Arduino Uno ADC சேனல்கள் 5V இன் இயல்புநிலை குறிப்பு மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன. எந்தவொரு உள்ளீட்டு சேனலிலும் ஏடிசி மாற்றத்திற்கான அதிகபட்ச உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை 5 வி கொடுக்க முடியும் என்பதே இதன் பொருள். சில சென்சார்கள் 0-2.5V இலிருந்து மின்னழுத்தங்களை வழங்குவதால், 5V குறிப்புடன் நாம் குறைவான துல்லியத்தைப் பெறுகிறோம், எனவே இந்த குறிப்பு மதிப்பை மாற்ற எங்களுக்கு உதவும் ஒரு வழிமுறை உள்ளது. எனவே எங்களிடம் உள்ள குறிப்பு மதிப்பை மாற்றுவதற்காக (“அனலாக் ரெஃபரன்ஸ் ();”) இப்போதைக்கு இதை விட்டு விடுகிறோம்.
இயல்பாக, அதிகபட்ச போர்டு ஏடிசி தீர்மானம் 10 பிட்ஸைப் பெறுகிறோம், இந்த தீர்மானத்தை அறிவுறுத்தலைப் பயன்படுத்தி மாற்றலாம் (“அனலாக் ரீட் ரெசல்யூஷன் (பிட்கள்);”). இந்த தீர்மான மாற்றம் சில சந்தர்ப்பங்களில் கைக்கு வரலாம். இப்போது நாம் அதை விட்டு விடுகிறோம்.
இப்போது மேலே உள்ள நிபந்தனைகள் இயல்புநிலையாக அமைக்கப்பட்டால், “அனலாக் ரீட் (முள்);” என்ற செயல்பாட்டை நேரடியாக அழைப்பதன் மூலம் சேனல் '0' இன் ஏடிசியிலிருந்து மதிப்பைப் படிக்கலாம், இங்கே “முள்” என்பது நாம் அனலாக் சிக்னலை இணைத்த இடத்தைக் குறிக்கிறது, இந்த விஷயத்தில் அது “A0” ஆக இருக்கும். ADC இலிருந்து மதிப்பை ஒரு முழு எண்ணாக “int SENSORVALUE = அனலாக் ரீட் (A0) ஆக எடுத்துக் கொள்ளலாம்; ”, இந்த அறிவுறுத்தலின் மூலம் ADC ஆனது“ SENSORVALUE ”என்ற முழு எண்ணில் சேமிக்கப்பட்ட பிறகு மதிப்பு.
யு.என்.ஓவின் பி.டபிள்யூ.எம் பி.சி.பி போர்டில் “~” என அடையாளப்படுத்தப்பட்ட எந்த ஊசிகளிலும் அடைய முடியும். UNO இல் ஆறு PWM சேனல்கள் உள்ளன. எங்கள் நோக்கத்திற்காக PIN3 ஐப் பயன்படுத்தப் போகிறோம்.
|
அனலாக்ரைட் (3, மதிப்பு); |
மேலே உள்ள நிலையில் இருந்து நாம் நேரடியாக தொடர்புடைய முள் மீது PWM சமிக்ஞையைப் பெறலாம். அடைப்புக்குறிக்குள் முதல் அளவுரு PWM சமிக்ஞையின் முள் எண்ணைத் தேர்ந்தெடுப்பதாகும். இரண்டாவது அளவுரு கடமை விகிதத்தை எழுதுவதற்கானது.
Arduino Uno இன் PWM மதிப்பை 0 முதல் 255 ஆக மாற்றலாம். “0” உடன் மிகக் குறைவானது “255” ஆக உயர்ந்தது. கடமை விகிதமாக 255 உடன் PIN3 இல் 5V கிடைக்கும். கடமை விகிதம் 125 என வழங்கப்பட்டால், PIN3 இல் 2.5V கிடைக்கும்.
இப்போது சர்வோ மோட்டார் கட்டுப்பாட்டைப் பற்றி பேசலாம், அர்டுயினோ யூனோ ஒரு அம்சத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது டிகிரி மதிப்பைக் கொடுத்து சர்வோ நிலையை கட்டுப்படுத்த உதவுகிறது. சர்வோ 30 ஆக இருக்க வேண்டும் என்று நாங்கள் விரும்பினால், நிரலில் உள்ள மதிப்பை நேரடியாக பிரதிநிதித்துவப்படுத்தலாம். SERVO தலைப்பு கோப்பு அனைத்து கடமை விகித கணக்கீடுகளையும் உள்நாட்டில் கவனித்துக்கொள்கிறது. Arduino உடன் சர்வோ மோட்டார் கட்டுப்பாடு பற்றி நீங்கள் இங்கு மேலும் அறியலாம்.
இப்போது sg90 0-180 டிகிரியில் இருந்து நகரலாம், எங்களுக்கு ADC முடிவு 0-1024 உள்ளது.
எனவே ADC SERVO POSITION ஐ விட ஆறு மடங்கு அதிகம். எனவே ADC முடிவை 6 ஆல் வகுப்பதன் மூலம் தோராயமான SERVO கை நிலையைப் பெறுவோம். எனவே எங்களிடம் ஒரு PWM சமிக்ஞை உள்ளது, அதன் கடமை விகிதம் WEIGHT அல்லது FORCE உடன் நேர்கோட்டுடன் மாறுகிறது. இது சர்வோ மோட்டருக்கு வழங்கப்படுவதால், ஃபோர்ஸ் சென்சார் மூலம் சர்வோ மோட்டாரைக் கட்டுப்படுத்தலாம்.
