TIVA -beheerde transportbandgebaseerde kleursorteerder: 8 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Die gebied van elektronika het 'n groot toepassing. Elke toepassing benodig 'n ander stroombaan en 'n ander sagteware, sowel as hardeware -opset. Mikrokontroleerder is die geïntegreerde model wat in 'n skyfie ingebed is waarin verskillende toepassings binne 'n enkele skyf uitgevoer kan word. Ons projek is gebaseer op ARM -verwerker, wat baie gebruik word in slimfoonhardeware. Die basiese doel om die kleursorteerder te ontwerp omdat dit wyd toegepas word in nywerhede, bv. in rys sortering. Die koppelvlak van kleursensor TCS3200, Obstacle Sensor, relais, vervoerband en TIVA C -reeks ARM -gebaseerde mikrobeheerder is die belangrikste faktor om hierdie projek uniek en uitstekend te maak. Die projek werk so dat voorwerp op 'n lopende vervoerband geplaas word, wat gestop word nadat dit van die hindernisensor verby is. Die doel om die gordel te stop, is om die kleursensor tyd te gee om die kleur daarvan te beoordeel. Nadat die kleur beoordeel is, draai die onderskeie kleurarm in 'n spesifieke hoek en laat die voorwerp in die onderskeie emmer val

Stap 1: Inleiding

Ons projek bestaan uit 'n uitstekende kombinasie van hardeware -montering en sagtewarekonfigurasie. 'N behoefte aan hierdie idee, waar u die voorwerpe in die nywerhede moet skei. 'N Kleursorteerder wat op mikrobeheerder gebaseer is, is ontwerp en gemaak vir die kursus Mikrokontroleerder -verwerkingstelsel wat in die vierde semester van die afdeling Elektriese Ingenieurswese aan die Universiteit van Ingenieurswese en Tegnologie aangebied is. Die sagtewarekonfigurasie word gebruik om die drie primêre kleure te bepaal. Wat geskei word deur die arm wat verbind is met servomotors op die vervoermasjien.

Stap 2: Hardeware

Die komponente wat gebruik word vir die maak van projekte met hul kort beskrywing, word hieronder gegee

a) TIVA C -reeks TM4C1233H6PM mikrobeheerder op ARM -verwerker

b) IR Infrarooi Hindernis sensor

c) TCS3200 Kleursensor

d) Relais (30V / 10A)

e) Ratmotor (12V, 1A)

f) H-52 vervoerband

g) rat van 56,25 mm

h) servomotore

Stap 3: Besonderhede oor komponente

Hier volg 'n kort detail van die belangrikste komponente:

1) TM4C1233H6PM -mikrobeheerder:

Dit is die ARM -verwerker -gebaseerde mikrobeheerder, wat in hierdie projek gebruik is. Die voordeel van die gebruik van hierdie mikrobeheerder is dat u die pen afsonderlik volgens die taak kan konfigureer. Boonop kan u die werking van die kode in diepte verstaan. Ons het programmering op Interrupt gebaseer in ons projek gebruik om dit doeltreffender en betroubaarder te maak. Texas Instrument se Stellaris®-familie van mikrobeheerders bied ontwerpers 'n hoëprestasie-ARM® Cortex ™ -M-gebaseerde argitektuur met 'n breë stel integrasievermoëns en 'n sterk ekosisteem van sagteware en ontwikkelingshulpmiddels.

Die Stellaris -argitektuur is gerig op prestasie en buigsaamheid en bied 'n 80 MHz CortexM met FPU, 'n verskeidenheid geïntegreerde geheue en veelvuldige programmeerbare GPIO. Stellaris-toestelle bied verbruikers oortuigende koste-effektiewe oplossings deur toepassingspesifieke randapparatuur te integreer en 'n uitgebreide biblioteek met sagteware-instrumente te bied wat die bordkoste en die ontwerpsiklus tyd verminder. Die Stellaris-familie van mikrobeheerders bied vinniger time-to-market en kostebesparings en is die toonaangewende keuse in 32-bis-toepassings met hoë werkverrigting.

2) IR infrarooi obstakelsensor:

Ons het IR -infrarooi hindernisensor in ons projek gebruik, wat die struikelblokke waarneem deur die LED aan te skakel. Die afstand van die hindernis kan verstel word deur die veranderlike weerstand. Die aan / uit -LED gaan aan as die IR -ontvanger reageer. Die werkspanning is 3 - 5V DC en die uitset is digitaal. Die grootte van die bord is 3,2 x 1,4 cm. 'N IR -ontvanger wat die sein ontvang wat deur 'n infrarooi sender gestuur word.

3) TCS3200 Kleursensor:

Die TCS3200 is programmeerbare kleur lig-tot-frekwensie-omsetters wat konfigureerbare silikon fotodiodes en 'n stroom-na-frekwensie-omskakelaar op 'n enkele monolitiese CMOS geïntegreerde stroombaan kombineer. Die uitset is 'n vierkantgolf (50% -siklus) met 'n frekwensie wat direk eweredig is aan die ligintensiteit (bestraling). Een van drie voorafbepaalde waardes via twee bedieningsingangspennetjies kan die volskaalse uitvoerfrekwensie skaal. Digitale insette en digitale uitsette laat die direkte koppelvlak van 'n mikrobeheerder of ander logiese stroombane toe. Output enable (OE) plaas die uitset in die hoë-impedansietoestand vir die deel van verskeie eenhede van 'n mikrokontrole-insetlyn. In die TCS3200 lees die lig-na-frekwensie-omskakelaar 'n 8 × 8-reeks fotodiodes. Sestien fotodiodes het blou filters, 16 fotodiodes het groen filters, 16 fotodiodes het rooi filters en 16 fotodiodes is duidelik sonder filters. In die TCS3210 lees die lig-na-frekwensie-omskakelaar 'n 4 × 6-reeks fotodiodes.

Ses fotodiodes het blou filters, 6 fotodiodes het groen filters, 6 fotodiodes het rooi filters en 6 fotodiodes is duidelik sonder filters. Die vier tipes (kleure) fotodiodes word onderverdeel om die effek van nie-eenvormigheid van invallingsbestraling tot 'n minimum te beperk. Alle fotodiodes van dieselfde kleur is parallel verbind. Spelde S2 en S3 word gebruik om te kies watter groep fotodiodes (rooi, groen, blou, helder) aktief is. Fotodiodes is 110μm × 110μm groot en is op 134μm sentrums.

4) Relays:

Relais is gebruik vir die veilige gebruik van die TIVA -bord. Die rede vir die gebruik van relais omdat ons 1A, 12V -motor gebruik het om die ratte van die vervoerband te dryf, waar TIVA -bord slegs 3,3V DC lewer. Om die eksterne kringstelsel af te lei, is dit verpligtend om relais te gebruik.

5) Transportband 52-H:

'N Tandriem 52-H word gebruik om die vervoerband te vervaardig. Dit word op die twee ratte Teflon gerol.

6) ratte met 'n deursnee van 59,25 mm:

Hierdie ratte word gebruik om die vervoerband aan te dryf. Toestelle is gemaak van teflonmateriaal. Die aantal tande op beide ratte is 20, wat volgens die vereiste van die vervoerband is.

Stap 4: Metodiek

] Die metodiek wat in ons projek gebruik word, is redelik eenvoudig. Onderbrekingsgebaseerde programmering word in die koderingsgebied gebruik. 'N Voorwerp word op die lopende vervoerband geplaas. 'N Hindernisensor is met 'n kleursensor aangeheg. Terwyl die voorwerp naby die kleursensor kom.

Hindernisensor genereer die onderbreking waarmee die sein na die skikking oorgedra kan word, wat die motor sal stop deur die eksterne stroombaan af te skakel. Die kleuresensor sal deur die sagteware tyd kry om die kleur te beoordeel deur die frekwensie daarvan te bereken. 'N Rooi voorwerp word byvoorbeeld geplaas en die frekwensie daarvan word opgespoor.

Die servomotor wat gebruik word om die rooi voorwerpe te skei, sal teen 'n spesifieke hoek draai en werk soos 'n arm. Dit laat die voorwerp toe om in die onderskeie emmer te val. Net so, as 'n ander kleur gebruik word, draai die servomotor volgens die kleur van die voorwerp en val die voorwerp in die emmer. Onderbreking op peiling word vermy om die doeltreffendheid van die kode sowel as die hardeware van die projek te verhoog. In kleursensor word die frekwensie van die voorwerp op die spesifieke afstand bereken en in die kode ingevoer, eerder as om aan te skakel en alle filters na te gaan vir die gemak.

Die snelheid van die vervoerband word stadig gehou omdat 'n duidelike waarneming nodig is om die werking te visualiseer. Die huidige rpm van die motor wat gebruik word, is 40 sonder enige traagheidsmoment. Maar nadat u die ratte en vervoerband gesit het. As gevolg van 'n toename in traagheidsmoment, word die rotasie minder as gewoonlik rpm van die motor. Die rpm is verminder van 40 na 2 nadat die ratte en vervoerband gesit is. Pulse Width Modulation word gebruik om die servomotors aan te dryf. Tydsbasis word ook bekendgestel om die projek uit te voer.

Relais word ook met 'n eksterne kring sowel as 'n hindernisensor verbind. Alhoewel 'n uitstekende kombinasie van hardeware en sagteware in hierdie projek waargeneem kan word

Stap 5: Kode

Kode is ontwikkel in KEIL UVISION 4.

Die kode is eenvoudig en duidelik. Vra gerus enigiets oor die kode

Die opstartlêer is ook ingesluit

Stap 6: Uitdagings en probleme

'N Hardeware:

Verskeie probleme ontstaan tydens die maak van die projek. Beide hardeware en sagteware is kompleks en moeilik om te hanteer. Die probleem was die ontwerp van vervoerband. Eerstens het ons ons vervoerband ontwerp met 'n eenvoudige motorfietsband met 4 wiele (2 wiele word bymekaar gehou om die breedte te vergroot). Maar hierdie idee flop omdat dit nie werk nie. Daarna beweeg ons na die vervaardiging van vervoerband met tandriem en ratte. Die kostefaktor was 'n hoogtepunt in sy projek, want meganiese ontwerp van komponente en voorbereiding verg baie tyd en harde werk met 'n hoë presisie. Daar was nog steeds 'n probleem, want ons was nie bewus daarvan dat slegs een motor gebruik word nie, wat die rat genoem word en alle ander ratte word aangedrewe ratte genoem. Daar moet ook 'n kragtige motor met minder omwentelinge gebruik word wat die vervoerband kan aandryf. Na die oplossing van hierdie kwessies. Die hardeware werk suksesvol.

B sagteware:

Daar was ook uitdagings wat die sagteware -gedeelte moes hanteer. Die belangrike tyd was die tyd waarin die servomotor sou draai en teruggaan vir die spesifieke voorwerp. Onderbrekingsgebaseerde programmering het ons baie tyd geneem om foutopsporing en koppelvlak met hardeware te gebruik. Daar was 3 penne minder in ons TIVA -bord. Ons wou verskillende penne vir elke servomotor gebruik. Weens minder penne moes ons egter dieselfde konfigurasie vir twee servomotors gebruik. Timer 1A en timer 1B is byvoorbeeld vir groen en rooi servomotor gekonfigureer en Timer 2A is vir blou gekonfigureer. So toe ons die kode saamstel. Beide die groen en die rooi motor het gedraai. 'N Ander probleem ontstaan as ons die kleursensor moet instel. Omdat ons die kleursensor gekonfigureer het, volgens die frekwensie eerder as om die skakelaars te gebruik en elke kleur een vir een na te gaan. Die frekwensies van verskillende kleure is bereken met behulp van die ossilloskoop op gepaste afstand en dan aangeteken wat later in die kode geïmplementeer word. Die uitdagendste is om PAGE 6 alle kode in een saam te stel. Dit lei tot baie foute en verg baie ontfouting. Ons het egter daarin geslaag om baie foute moontlik uit te wis.

Stap 7: Gevolgtrekking en projekvideo

Uiteindelik het ons ons doel bereik en suksesvol geword in die vervaardiging van 'n transportbande -kleursorteerder.

Na die verandering van die parameters van vertragingsfunksies van servomotors om dit volgens die hardewarevereistes te organiseer. Dit verloop vlot sonder enige hindernisse.

Die projekvideo is beskikbaar in die skakel.

drive.google.com/open?id=0B-sDYZ-pBYVgWDFo…

Stap 8: Spesiale dank

Spesiale dank aan Ahmad Khalid vir die deel van die projek en die ondersteuning van die saak

Hoop jy hou ook van hierdie een.

BR

Tahir Ul Haq

UET LHR PK