Motorlu Geri çəkilə bilən Joystickin İnkişafı: 10 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Bu motorlu geri çəkilə bilən joystick, əl ilə yellənən joystick dayaqlarından istifadə etməkdə çətinlik çəkən təkərli kürsü istifadəçiləri üçün aşağı qiymətli bir həlldir. Əvvəlki geri çəkilə bilən joystick layihəsinin dizayn iterasiyasıdır.

Layihə iki hissədən ibarətdir: mexaniki hissə (montaj dizaynı, montaj və s.) Və elektrik hissəsi (sxem, Arduino kodu və s.).

Motorlu geri çəkilə bilən joystick modulu burada verilən təlimatlara uyğun olaraq hər kəs tərəfindən hazırlana və təkrarlana bilər. Dövrlər və ya Arduino və ya Solidworks haqqında əvvəlcədən biliyə ehtiyac yoxdur. Bu layihədə çox az lehimləmə işləri var və lehimləmə təlimatlarını burada tapa bilərsiniz. Əsas qazma/emal əməliyyatlarına giriş tələb olunacaq. Dizaynın ətraflı izahları Mexaniki hissə və Elektrik hissəsində verilmişdir.

Addım 1: İçindəkilər

1. Məzmun

2. Xüsusiyyətlər və funksionallıq

   • Motorlu Geri çəkmə və Uzatma Mexanizmi
   • Sol/Sağ rejim
   • Modulluq
   • Tənzimlənən fırlanma sürəti

3. Hazırlıq

   • Proqram təminatı

     Arduino

   • Avadanlıq

     • Lazım olan Bütün Parçalar və Alətlərin Xülasəsi
     • Arduino Nano (Rev 3.0)
     • Motor Sürücü Çipi: L293D
     • Yıxılan rezistorlar
     • Düymələr və açarlar
     • Motor Seçimi

   • Power Təkərli kürsülərdən güc

     USB portdan istifadə

4. Mexanik hissə

   • İstehsal
   • Limit keçid əlavəsi
   • Montaj/Sökülmə
   • Motorun dəyişdirilməsi
   • Elektron mənzil

5. Elektrik hissəsi

   • Dövrlər

     • Sxemalar
     • Çörək lövhəsi düzeni
   • Arduino kodu

6. Addım-addım təlimatlar

   Təlimatların PDF faylını yükləyin

7. Giderme
8. Video Sənədlər
9. İstinadlar

Addım 2: Xüsusiyyətlər və İşlevsellik

Motorlu Geri çəkmə və Uzatma Mexanizmi

Bu motorlu geri çəkilə bilən joystick montajı, təkərli kürsü istifadəçilərinə joystickini avtomatik olaraq geri çəkməyə və ya uzatmağa imkan verəcək. İstifadəçilər, seçimlərindən asılı olaraq ya iki düyməni (biri geri çəkilmək üçün, nə də uzanmaq üçün) və ya bir düyməni (həm geri çəkmək, həm də uzatmaq üçün tək düymə) basma seçiminə malikdir. Düymələrin yerləşdirilməsi çevikdir və fərqli istifadəçi tələblərinə cavab vermək üçün dəyişə bilər. Düymələr dövrə universal düymələr vasitəsilə bağlanır, buna görə də bu demoda istifadə olunan düymələr hər hansı bir universal düymə ilə əvəz edilə bilər.

Sol/Sağ rejim

Bu məhsul həm sol, həm də sağ əlli istifadəçilər üçün uyğundur. Motorlu sistemi müştərinin təkərli kürsüsünə quraşdıran mütəxəssis, elektron qutusundakı açarı dəyişdirərək rejimi asanlıqla dəyişə bilər. Kodda heç bir dəyişiklik edilməməlidir.

Modulluq

Məhsul uğursuz vəziyyətdədir. Avtomatlaşdırılmış mexanizm defolt olarsa və ya sistem təmir olunarsa, mexaniki dönmə mexanizmindən təsirlənməyəcəkdir. Sadə montaj və sökmə prosesinin ətraflı təsviri daha sonra təlimatlara daxil edilmişdir.

Tənzimlənən fırlanma sürəti

Avtomatlaşdırılmış mexanizmin fırlanma sürəti Arduino kodunu dəyişdirərək tənzimlənə bilər (təlimatlar sonrakı hissələrdə verilir). Təhlükəsizlik tədbiri olaraq, fırlanma sürəti çox yüksək olmamalıdır, çünki sistem kiçik zədələrə səbəb ola biləcək yolun nə olduğunu hiss edə bilməz.

Addım 3: Hazırlıq

Proqram təminatı

Bu layihədə Arduino istifadə olunur, buna görə də Arduino IDE -ni kompüterinizə quraşdırmalısınız. Tətbiqi yükləmək üçün link burada. Bu məhsul üçün istifadə olunan Arduino kodu sonrakı bir hissədə mövcuddur.

Avadanlıq

Lazım olan Bütün Parçalar və Alətlərin Xülasəsi

Aşağıdakı cədvəldə bu layihə üçün lazım olan bütün hissələr və vasitələr var.

Arduino Nano (Rev 3.0)

Bu məhsulda Arduino Nano (Rev 3.0) istifadə olunur. Bununla birlikdə, bu lövhəni PWM pinləri olan digər Arduino lövhələri ilə əvəz edə bilərsiniz. Bir motor sürücüsü çipini (L293D) idarə etmək üçün Arduinodan (şəkil) istifadə edəcəyimiz və çipin PWM girişləri ilə idarə olunmalı olduğu üçün bu layihədə PWM pinləri tələb olunur. Arduino Nanonun PWM pinlərinə (Rev 3.0) daxildir: D3 pin (Pin 6), D5 pin (Pin 8), D6 pin (Pin 9), D9 pin (Pin 12), D10 pin (Pin 13), D11 pin (Pin 14). Arduino Nano haqqında daha çox məlumatla maraqlanırsınızsa, onun pin düzeni və sxemlərinə burada istinad edilə bilər.

Motor Sürücü Çipi: L293D

L293D, DC motorunun həm saat istiqamətində, həm də əksinə dönməsini təmin edən güclü bir DC motor sürücü çipidir.

Bu layihədə istifadə olunan pinlərə daxildir: Enable1, 2 pin (Pin 1), Giriş 1 (Pin 2), Çıxış 1 (Pin 3), GND (Pin 4), Çıxış 2 (Pin 6), Giriş 2 (Pin 7), Vcc 1 (Pin 8), Vcc 2 (Pin 16).

• Enable1, 2 pin (Pin 1): motorun sürətinə nəzarət
• Giriş 1 (Pin 2): motorun istiqamətinə nəzarət
• Çıxış 1 (Pin 3): mühərrikə qoşulun, polaritenin əhəmiyyəti yoxdur
• GND (Pin 4): yerə qoşulun
• Çıxış 2 (Pin 6): mühərrikə qoşulun, polaritenin əhəmiyyəti yoxdur
• Giriş 2 (Pin 7): motorun istiqamətinə nəzarət
• Vcc 1 (Pin 8): çipin daxili dövrəsini gücləndirin, 5 V -ə qoşun
• Vcc 2 (Pin 16): DC motorunu gücləndirin, motor ehtiyacına görə dəyişir. Bu layihə üçün istifadə olunan motor 5 V -da işləyə bilər.

L293D haqqında daha ətraflı məlumat istəyirsinizsə, onun məlumat cədvəlinə buradan və buradan daxil ola bilərsiniz.

Yıxılan rezistorlar

Hər bir düymə/açar aşağıya endirilən bir rezistorla birləşdirilir. Arduino'nun pindən sabit bir dəyər oxuyacağına əmin olmaq üçün aşağıya doğru çəkilən rezistorlar buradadır. Düymələrimizi/açarlarımızı bir rezistorla cütləşdirməsəniz, Arduinonun müvafiq pindən oxuduğu dəyər 0 ilə 1 arasında dəyişəcək. Bu halda düymələr/açar gözlənildiyi kimi işləməyəcək. Açılır rezistorlardan istifadə etdiyimiz üçün rezistorlar müvafiq rəqəmsal pinlə toprak arasında bağlanacaq, buna görə düymələr/keçid Arduino Nanonun güc pimi (+5V) ilə rəqəmsal pin arasında bağlanacaq. Düymə basıldığında, Arduino müvafiq pindən 1 oxuyacaq. Bu layihədə üç 270 Ω rezistor istifadə olunur.

Düymələr/keçid

Bu layihədə, düyməni asan dəyişdirmək üçün çörək taxtasında 3,5 mm düymə yuvası (lar) tətbiq edirik. İki pinli keçid (sol/sağ əl rejiminə keçmək üçün) birbaşa çörək taxtasına bağlanır, çünki əksər təkərli kürsü istifadəçilərinin keçidlə əlaqə saxlamasına ehtiyac qalmayacaq və keçid bütün mexanizmi quraşdırmağa kömək edən şəxs üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Motor Seçimi

The Boston Home Inc -dən müxtəlif təkərli kürsülərdən əl ilə geri çəkilə bilən dayaq qurğuları əldə etdik. Motor spesifikasiyalarını yoxladıqdan sonra, təlimatlar üçün demo olaraq əvvəllər göstərilən joystick stendi montajı üçün DC dişli bir motor seçildi, çünki bu joystick stendi bizdə olan 4 nümunə arasında ən çox fırlanma anını tələb edirdi. Spesifikasiyaya uyğun olduğundan əmin olmaq üçün joystick qolunuz üçün lazım olan güc və tork miqdarını + joystick qurğusunun özünün ağırlığını sınamaq istəyəcəksiniz.

Power Təkərli kürsülərdən güc

Əksər güc əlil arabaları 24V enerji təchizatı ilə təchiz edilmişdir. Bu avtomatik geri çəkilə bilən joystick məhsulu 5V giriş tələb edir. Məhsul təkərli kürsüdən enerji almaq üçün nəzərdə tutulduğundan, xarici enerji təchizatı tələb olunmur.

USB portdan istifadə

DC-DC 24V-dan 5V-a qədər çevirici (gərginliyi aşağı salmaq üçün bir dollar çeviricisi istifadə olunur.) USB portu olan modulu onlayn sifariş etmək olar (istifadə etdiyimiz modul buradan sifariş edilmişdir). Buck çeviricisinin girişini 24V enerji təchizatına qoşun (güc portunu güc portuna və torpaq portunu torpaq portuna) və Arduino Nano lövhəsi USB portu vasitəsilə buck çevirici moduluna qoşula bilər.

Addım 4: Mexaniki hissə

Bütün ölçülər və ölçülər bu layihə üçün istifadə etdiyimiz xüsusi joystick qoluna əsaslanaraq hazırlanmışdır. Bunlar qola görə dəyişə bilər və əhəmiyyətli dəyişkənlik sahələrini qeyd edəcəyik.

İstehsal

Mexanik hissəni yenidən yaratmaq üçün üç əlavə hissə hazırlamaq lazımdır (Şəkillərə baxın). Joystick qolunun xarici qolu da mexaniki komponentləri joystick montajına bağlamaq üçün dəyişiklik tələb edir.

1. Üst Mötərizə
2. Alt Mötərizədə
3. Tork Bağlayıcı Blok
4. Xarici Qol

Alüminium L şəkilli açı anbarı (üst və alt mötərizələr), alüminium kvadrat çubuğu (tork bağlayıcı bloku) və mövcud joystick qolundan (xarici qol) istifadə edərək hissə təsvirlərini və/və ya 3D STL sənədlərini izləyin.

Bağlantıdan əvvəl tellər limit açarına lehimlənməlidir. Limit açarının yerləşdirilməsi, qolu geri çəkildikdə açar bağlı olduqda və joystick normal vəziyyətdə olduqda açıldıqca çevikdir. Ətraflı məlumat üçün yuxarıda göstərilən Montaj Adımı 8 və "external_arm" fayllarına baxın.

Montaj üsulu

Hər addım üçün rəqəmlərə baxın.

1. Delikləri hizalayaraq və 6 M-3 düz başlı vintlə vidalayaraq mühərriki mühərrikə bağlayın (mühərriki yerində saxlamaq üçün 6-nın hamısına ehtiyac olmayacaq, lakin maksimum etibarlılıq üçün mümkün qədər çox vidalayın; vintlərdən istifadə etdiyinizə əmin olun. motorun zədələnməməsi üçün mötərizənin qalınlığına görə düzgün uzunluq).
2. Bağlama parçasını xarici çubuğun altına hizalayın və ½” #8-32 yastı başlı vida ilə yerinə vidalayın. Bağlama parçasını qola bağlamaq üçün qola 8-32 delik açmaq və vurmaq lazım ola bilər. *Bu vəziyyətdə qol saat əqrəbinin əksinə yellənir, buna görə də xarici çubuq (təkərli kürsü istifadəçisi baxımından) soldadır. Sağ əlli istifadəçilər üçün bu, əksinə olacaq.
3. Üst mötərizəni geri çəkilə bilən qola M-6 vidası ilə bağlayın (sərbəst şəkildə).
4. Geri çəkilə bilən qolu uzadılmış vəziyyətə gətirin.
5. Motor şaftını bağlama hissəsindəki müvafiq çuxura daxil edərək geri çəkilə bilən qola motor-motor braket alt qurğusunu bağlayın. Mötərizə hissəsi qolu və yuxarı mötərizənin arasına girərək delikləri hizalayır.
6. İki mötərizəni bir-birinə bağlamaq üçün ¼-20 vintini və kilid qozunu istifadə edin. Sonra, üst mötərizədəki M6 vidasını sıxın.
7. Montajın uzadılmış vəziyyətdə olduğundan əmin olaraq, mühərriki 10-32 vida/s ilə muftaya bağlayın.
8. Limit açarını 2 #2-56 vida ilə vidalayın (limit açarının tamamilə xarici mövqedə bağlanacağından əmin olun - bizim vəziyyətimizdə çiyin boltu basıldığında).

*Vintlərin bərkidilməsinə dair qeyd: vintlər D-şaftının düz tərəfi ilə birləşməlidir. Şaft istiqamətini tənzimləmək üçün, düz tərəfi istənilən vəziyyətdə olana qədər motoru elektrik təchizatına bağlayın. Alternativ olaraq, aşağıdakı 4.1 Elektrik Parçası Dövrlərində göstərildiyi kimi dövrə qurun və 4.2 Elektrik Parçası Arduino Kodunda göstərildiyi kimi kodun 52 -ci sətrində vaxtı istənilən yerə qoyun. Montajdan sonra dəyişdirməyi unutmayın!

Sökülmə

Montaj prosedurunu əks istiqamətdə edin. Motorunuzun yanması və dəyişdirilməyə ehtiyacı olub olmadığını aşağıda baxın.

Motorun dəyişdirilməsi

1. Mili bağlama hissəsinə tutan vintləri sökün.
2. ¼-20 braket bərkidicisini və kilid qozunu sökün.
3. Motor-motor braket alt dəstini çıxarın və dəyişdirmək üçün mühərriki sökün.
4. Yeni mühərriki vintlər ilə mötərizəyə bağlayın.
5. Yeni motor şaftını bağlama hissəsindəki çuxura daxil edin, mötərizəni yerinə qoyun (lazım olduqda üst M6 vidasını gevşetin).
6. Mötərizələri yenidən bağlamaq üçün ¼-20 vidasını və kilid qozunu vidalayın (lazım olduqda üst M6 vidasını sıxın).
7. Nəhayət, mili vida ilə bağlayıcıya bağlayın.

Elektron mənzil

1. Elektrik hissəsinə yığılmış çörək taxtası sxemini, şəkildə göstərildiyi kimi elektron korpus qutusuna yerləşdirin.
2. Bir dəyirman və/və ya qazma istifadə edərək bağlayıcılar üçün yuvalar və deliklər yaradın (Arduino USB portu, düymə yuvası və keçid açarı).
3. Bir nümunə üçün yuxarıdakı rəqəmə baxın. Yuva və çuxur mövqeləri komponentlərinizə və dövrə bağlı olacaq.

Addım 5: Elektrik hissəsi

Dövrlər

Sxemalar

Dövrün sxemləri bu bölmədə Şəkil 1 -də göstərilmişdir və Github -da da mövcuddur. Təkərli kürsüdən Arduino Nano lövhəsinə 5V güc veriləcək. Arduino Nano lövhəsi, keçid davranışını və DC motorunun hərəkətini idarə edəcək şəkildə kodlaşdırılmışdır. Dövrün dizaynı və naqilləri, maraqlanırsınızsa, Avadanlıq bölməsində (hardware hissəsinə köprü) izah edilmişdir.

Çörək lövhəsi düzeni

Fritzingdən və ya dövrədən bir çörək taxtası telinin şəkli bu bölmədə Şəkil 2 -də və son çörək taxtasının şəkli Şəkil 3 -də göstərilmişdir.

Arduino kodu

Bu məhsul üçün istifadə olunan kod yan tərəfdə göstərilib və buradan yükləyə bilərsiniz.

Kodu arduinoya yükləmək üçün Arduino IDE -ni kompüterə yükləyin. Yüklədiyiniz "Rhonda_v4_onebutton.ino" kodundan istifadə edin.

Hər bir kod sətrinin kod faylının içərisində öz xətti ilə izahı var.

Kodu Arduinoya yükləyin (interfeys burada göstərilmişdir):

1. USB konnektorundan istifadə edərək Arduino'yu kompüterə qoşun

2. Arduino İnterfeysindəki Alətlər sekmesinden:

   • Lövhəni "Arduino Nano" olaraq təyin edin
   • Portu USB Portu olaraq təyin edin
3. Yükləmə (→) düyməsini basın
4. İnterfeysdə "yükləmə tamamlandı" yazılana qədər gözləyin.

Cari sürət, motoru döndərmək üçün 25 "analogWrite (motorPin, 255)" xəttində maksimum 255, motoru dayandırmaq üçün isə 36 "analogWrite (motorPin, 0)" xəttində minimum 0 olaraq təyin olunur. Sürət aralığı, motor sürətinə uyğun olaraq 0 ilə 255 arasında təyin edilə bilər.

Mövcud fırlanma vaxtı, seçdiyimiz xüsusi joystick stendi montajı üçün təyin edilmişdir, ancaq fırlanma müddətini dəyişdirmək və malik olduğunuz xüsusi joystick qoluna uyğunlaşdırmaq üçün kodu (sətir 52) dəyişə bilərsiniz. Vaxt Arduinoda mikrosaniyələrdədir. Məsələn, fırlanma müddətinin 5 saniyə olmasını istəyiriksə, Arduinoda vaxtı "5000" olaraq təyin etməlisiniz.

Addım 6: Addım-addım Təlimatları Yükləyin

Addım 7: Sorun Giderme (12/12/17 Yeniləndi)

1. Motor qolu geri çəkmir.

   • Şalterin istədiyiniz istiqamətə təyin olunduğundan əmin olun
   • Vintlərin sıxıldığından əmin olun
   • Mexaniki sıxışmalar olub olmadığını yoxlayın
   • Motor və dövrə arasındakı əlaqələri yoxlayın
   • Dövrə əlaqələrini yoxlayın (yalnız mühərriki olan, dövrə bağlanmamış test dövrəsi)
   • Joystickə bir qüvvə ilə dəstək verin: əgər qol artıq dəstəklə geri çəkilirsə, motorunuz kifayət qədər güclü deyil! İstifadə etdiyiniz düymənin işlək olub olmadığını yoxlayın

2. Qol çox uzağa gedir və ya kifayət qədər uzaqlaşmır.

   Arduino Code Read Me -də göstərildiyi kimi Arduino kodundakı vaxtı dəyişdirin

Addım 8: Video Sənədləşmə

Addım 9: İstinadlar

1. Ucuz L293D Motor Sürücüsünü öyrənin və özünüz edin (L293D üçün Tam Bələdçi) https://just4electronics.wordpress.com/2015/08/28/learn-make-your-own-cheap-l293d-motor-drivera- l293d üçün tam bələdçi

Addım 10: 14.05.18 -də YENİLƏNİN

• Şüa əyilməsinin yüklənməsinin qarşısını almaq üçün daha böyük bir hündürlüyə malik poladdan (orijinal alüminiumla müqayisədə) işlənmiş yeni qol çubuqları
• Daha yüksək torklu motora keçildi (1497 oz-in)
• Tərtib olunmayan kod yeniləndi
• Müştərinin təkərli kürsüsündə sınaqdan keçirilmiş cihaz