Az elektronika világa szórakoztató és izgalmas lehet, de gyakran meglehetősen ijesztőnek tűnhet, ha ránézünk egy… kapcsolási rajz és fogalmuk sincs, hol kezdjék. Ráadásul a kód megértése, ami egy mikrovezérlő Ez zavaró lehet, ha még új vagy ebben. Szerencsére itt vagyunk, hogy megadjuk a szükséges információkat a tanulási folyamat megkezdéséhez!
Ebben a cikkben megvizsgáljuk, hogy mi is valójában a mikrovezérlő, megvizsgálva annak előnyeit és jellemzőit. Ezután bemutatunk egy egyszerű projektet, amely bemutatja, hogyan kell működtetni egy… lineáris aktuátor egy mikrovezérlőtől kezdve, kezdve a kinyújtásával/behúzásával. Akár újonc vagy a mikrovezérlők világában, akár tapasztalt hobbifelhasználó vagy, akinek csak egy kis felfrissítésre van szüksége, ez a cikk neked szól. Ez a cikk az egyik legfontosabb. sokan jönnek még, ahol közelebbről megvizsgáljuk a mikrovezérlő árnyékolásokat, az érzékelőmodulokat és a motorvezérlőket. De kezdjük az alapoknál!
Mi az a mikrokontroller: előnyei és jellemzői?
Nézz balra, majd jobbra. Valószínűleg már láttál egy maroknyi olyan dolgot a házadban vagy az irodádban, amiben integrált áramkör (IC) található – ezek a kis szilícium alapú chipek az elektronikus eszközeid agya. A mikrovezérlő kártyákon egy vagy több ilyen IC található, valamint számos perifériák.
A mikrokontrollerek kicsi, sokoldalú, olcsó eszközök, amelyeket nemcsak tapasztalt villamosmérnökök, hanem hobbi szakemberek, diákok és más tudományterületek szakemberei is sikeresen megvalósíthatnak és programozhatnak.
Egy mikrovezérlő általában a következő elemeket tartalmazza:
- Központi feldolgozóegység (CPU): Számtani műveleteket hajt végre, adatfolyamot kezel és vezérlőjeleket generál egy utasításkészlet (azaz kód) alapján.
- Nem felejtő memória: Stores the microcontroller’s program that tells the CPU exactly what to do.
- Illékony memória (azaz RAM): Ideiglenes adattárolásra szolgál. Ezek az adatok elvesznek, amikor a mikrovezérlő áramkimaradást szenved.
-
Perifériák: Hardvermodulok, amelyek segítik a mikrovezérlőt a külső rendszerrel való interakcióban.
- Adatátalakítók (AC-DC, DC-AC és referenciafeszültség-generátorok).
- Óragenerálás.
- Időzítés.
- Bemenetek és kimenetek.
- Soros kommunikáció.
Egy mikrovezérlő nagyon költséghatékony, mivel alacsonyabb költségekkel gyártható, mint elektromechanikus elődei. Továbbá, a fejlesztőkártyák, mint például a Arduino, gyors programozást tesz lehetővé, és ideális rendszerprototípusokhoz. Mivel az áramkörök nagy része integrált áramkörökből készül, a mikrovezérlő használatának energiaköltsége sokkal kisebb, mint egy relés típusú logikai áramkör egyes komponenseinek használata esetén. Végül, mivel a tipikus mikrovezérlő programozható, ez azt jelenti, hogy szükség esetén egy másik projektben újra felhasználható.
Hogyan használjunk mikrokontrollert lineáris működtetővel a kinyújtáshoz/visszahúzáshoz?
Ideje tesztelni egy mikrovezérlővel ellátott Progressive Automations lineáris aktuátort, és elvégezni a ki-/behúzását! Végigvezetjük a bekötésen és a kód működésén, hogy kedved szerint módosíthasd a lineáris aktuátor vezérlését.
Amire szükséged lesz
Íme, amire szükséged lesz ahhoz, hogy elkezdhesd egy mikrovezérlő és egy lineáris aktuátor párosítását. Minden alkatrész megvásárolható a Progressive Automations weboldalán:
- 12 VDC tápegység
- Arduino Mega
- LCD gombokkal
- 2 csatornás relé
- Működtető (12 VDC, max. 10 A áramfelvétellel)
- USB kábel A/B típusú áthidaló vezetékek
Kábelezés és kódfeltöltés
Szerencsére az árnyékolás miatt nincs sok kábelezés. Ez az egyszerű kábelezés teszi ezt a projektet a legjobb kezdő projektté a mikrovezérlő használatának elsajátításához. Miután megvannak a szükséges alkatrészek, kövesd az alábbi kábelezési utasításokat lépésről lépésre. Használd az Arduino lábkiosztási képét referenciaként.
- LCD egymásra rakva az Arduino 26-os lábán
- IN1 relé az Arduino 30-as lábához
- IN2 relé Arduino 5V-hoz
- Relé VCC az Arduino GND-hez
- Relé GND a 2. számú reléhez
- 12 VDC az NC2 reléhez
- 12 VDC az NC1 reléhez
- NC2 relé az NO1 reléhez
- NO2 relé a működtető pozitív pólusához
- COM1 relé a működtető negatív pólusához
- COM2 relé
Kód Magyarázat
Tekintse meg a projekt teljes kódját itt.
Az Arduino mikrovezérlő panel által megértett kód a C. Több könyvtár is készült, amelyek olyan kódot tartalmaznak, amely leegyszerűsíti a különféle perifériák, jelen esetben az LCD (#include) hozzáadását.
A kód első része a lábak beállítása. Ezek a lábszámok megfelelnek az Arduino lábszámozásának a relécsatlakozásoknak. Ha úgy döntesz, hogy másik Arduino mikrovezérlő panelt használsz, ügyelj arra, hogy ezeket a számokat megváltoztasd, hogy megegyezzenek azzal a lábbal, amelyhez a reléket csatlakoztatod.
A beállító ciklus a relé lábait kimenetként (OUTPUTS) rendeli hozzá, és LOW (alacsony) szintre állítja a lábakat. Ezenkívül az LCD néhány parancsot kap a szöveg megjelenítéséhez és a kurzornyilak beállításához. A fő cikluson belül a kód folyamatosan ellenőrzi, hogy az LCD panelen lévő gombok közül valamelyiket megnyomták-e. Ebben az esetben a gombok az Arduino A0 lábához vannak csatlakoztatva. Amikor egy gombot megnyomnak, az Arduino által leolvasott érték vagy 100, vagy 255 közelében lesz, attól függően, hogy mely gombokat nyomták meg. Ezek az értékek nem mindig pontosak, különösen akkor, ha további áramkörök vannak az Arduinohoz csatlakoztatva, amelyek zavarhatják a jelet. Ezért egy küszöbértéket is beépítettek, amely beállítható, ha a gombok túl érzékenyek az interferenciára.
Ha az Arduino USB-n keresztül csatlakozik a számítógéphez, az Arduino IDE soros monitorán keresztül megtekintheti az A0 láb kimeneti jelét. Egyszerűen adja hozzá az alábbi kódsort a fő ciklushoz:
Sorozat.println(A0);
A leolvasási jellel logikai folyamat játszódik le annak meghatározására, hogy a fel vagy a le gombot nyomták-e meg. Ha a fel gombot nyomták meg, az egyik relé magas, a másik alacsony szintre állítódik. Ha a le gombot nyomták meg, a logika megfordul. A relék aktiválása és deaktiválása a működtető kinyúlását/visszahúzását okozza.
Most, hogy ismeri a kód működését, további logikát adhat hozzá, például bekapcsolhat egy LED-et, amikor a működtető kinyúlik, és kikapcsolhat, amikor a működtető visszahúzódik. Ez meglehetősen egyszerű, és meg kell adnia a láb számát, hozzá kell rendelnie a lábat OUTPUT-ként, majd a lábat HIGH-ra kell állítania (digitalWrite parancs) az if vagy az else if utasításon belül.
Következtetés
Egy Arduino mikrovezérlővel dolgozni, többek között egy aktuátorhoz, meglehetősen szórakoztató és kifizetődő lehet. Egy egyszerű mikrovezérlővel programozni megtanulni egy aktuátorhoz, különösen a C nyelven, nagyszerű módja annak, hogy bővítsd a tudásodat, és potenciálisan karrierré alakítsd a kódolási készségeidet. Kezdd az alapokkal, és haladj felfelé a bonyolultabb projektek felé.
A következő cikkekben különféle, az Arduinóval használható shieldeket fogunk megvizsgálni, és bemutatunk néhány bonyolultabb kódrészletet is. Ezenkívül megvizsgáljuk az érzékelők használatát a kód egyes szegmenseinek vezérlésére egy lineáris aktuátor vezérléséhez. Ha további kérdései vannak a mikrovezérlőkkel vagy egy lineáris aktuátor mikrovezérlőhöz való csatlakoztatásával kapcsolatban, kérjük, ne habozzon felvenni velünk a kapcsolatot. kapcsolatfelvétel!