खरोंच से हेक्सापोड विकसित करना (भाग 5) - इलेक्ट्रॉनिक्स

सभी को नमस्कार! हेक्सापॉड का विकास पहले लड़ाकू संस्करण के पूरा होने के करीब है, और अब यह अपने सभी इलेक्ट्रॉनिक भरने का वर्णन करने का समय है। मैंने हेक्सापॉड की उपस्थिति में दृश्य संतुष्टि के लिए उन बाधाओं का पता लगाने के लिए एचसी-एसआर 04 को भी जोड़ा था। थोड़ा नया वीडियो होगा और आपके पास मुझे इलेक्ट्रॉनिक रूप से किक करने का मौका होगा।

विकास के चरण:
भाग 1 - डिज़ाइन
भाग 2 - विधानसभा
भाग 3 - किनेमैटिक्स
भाग 4 - गणित के विषय और क्रम
भाग 5 - इलेक्ट्रॉनिक्स
भाग 6 - 3 डी प्रिंटिंग के लिए संक्रमण
भाग 7 - नए आवास, अनुप्रयोग सॉफ्टवेयर और संचार प्रोटोकॉल


प्रारंभ में, मामले को अलग-अलग बिजली और नियंत्रण बोर्डों के लिए डिज़ाइन किया गया था, ताकि एक को बैटरी के करीब मामले के केंद्र में रखा जाए, और दूसरा डीबगिंग में आसानी के लिए लाया जाता है। और तो चलिए शुरू करते हैं।

नियंत्रण इकाई

कंट्रोल यूनिट SAM3X8E कंट्रोलर पर आधारित हेक्सापॉड का "मस्तिष्क" है और इसमें दो बोर्ड होते हैं: एक कंट्रोलर और एक डिस्ट्रीब्यूशन बोर्ड। नियंत्रक के साथ बोर्ड पहले से ही उपयोग किया जाता है (नीचे दी गई तस्वीर), लेकिन वितरण बोर्ड का निर्माण करना होगा। शायद भविष्य में मैं सैंडविच को हटाने के लिए नियंत्रक के लिए एक जगह के साथ कारखाने में एक बोर्ड का आदेश दूंगा।

वितरण बोर्ड का मुख्य उद्देश्य "प्रकाश" परिधीय उपकरणों को नियंत्रित करना है, नियंत्रक और इसके पिनों के बीच संकेतों को वितरित करना है। मैंने इस बोर्ड के लिए अपनी आवश्यकताओं की एक सूची तैयार की है:

1. बोर्ड पर स्थापित करने की क्षमता HLK-RM04 (UART-WIFI कनवर्टर);
2. I2C प्रदर्शन को जोड़ने की क्षमता;
3. HC-SR04 को जोड़ने की क्षमता;
4. बैटरी वोल्टेज को मापने की क्षमता = बोर्ड की आपूर्ति वोल्टेज;
5. परिधीय आपूर्ति वोल्टेज और HLK-RM04 को मापने की क्षमता;
6. बैटरी डिस्चार्ज को इंगित करने के लिए ट्वीटर कनेक्ट करें;
7. सिस्टम की स्थिति का एलईडी संकेत: कुछ महत्वपूर्ण गिर गया (कॉन्फ़िगरेशन गलत है या कुछ और), कुछ महत्वहीन गिर गया (उदाहरण के लिए प्रदर्शन), सब कुछ ठीक है;

तात्विक आधार पर थोड़ा निर्णय लिया और ढीले पाउडर के साथ अपने घोंसले अंडे की संभावनाओं की सराहना करते हुए, मैंने तुरंत इसके सर्किट आरेख को बनाए बिना बोर्ड लेआउट बनाना शुरू कर दिया। यह पहली बार काम किया और मुझे काम में कोई जाम नहीं मिला। वायरिंग इस प्रकार है:


उन्होंने विशेष रूप से पटरियों को चौड़ा किया ताकि निर्माण प्रक्रिया में कोई समस्या न हो। मैंने LUT के साथ एक बोर्ड बनाने का फैसला किया, यह केवल 2 बार अच्छी तरह से निकला। असफल और सफल विकल्पों की तुलना करने के लिए फोटो के स्पॉइलर के नीचे (बाएं सफल पर, सही सफल पर)।


खैर, फिर सब कुछ निर्देशों के अनुसार है - हम बोर्ड को छलते हैं, छेद ड्रिल करते हैं और घटक फेंकते हैं। परिणाम आने में लंबा नहीं था:

HLK-RM04 केंद्र में डाला जाता है, पावर बोर्ड के लिए एक लूप को दाईं ओर कंघी में डाला जाता है, बिजली बाईं ओर आपूर्ति की जाती है। बोर्ड पर वोल्टेज को एक साधारण वोल्टेज विभक्त द्वारा मापा जाता है। दीर्घकालिक संचालन (30-40 मिनट) के दौरान, HLK-RM04 के लिए वोल्टेज नियामक काफी गरम होता है और मैं बस एक रेडिएटर में डालता हूं।

पावर बोर्ड

ड्राइव का कुल वर्तमान उपभोग (शिखर) भारी लोड के तहत लगभग 30 ए (औसत ~ 1.3 ए प्रति ड्राइव) है, जब 10-13 ए चल रहा है, आराम से - 5-6 ए। माप बहुमूत्र के साथ आनुभविक रूप से किए गए थे।

मैंने रैखिक ड्राइव नियामकों के आधार पर प्रत्येक ड्राइव के लिए शक्ति को अलग करने का निर्णय लिया, अर्थात। 18 रैखिक वोल्टेज नियामकों - प्रत्येक ड्राइव के लिए एक। जैसा कि रैखिक नियामकों का उपयोग LM317D2T-TR को 5V आउटपुट के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। 18 रैखिक वोल्टेज नियामकों का उपयोग करने और सिद्धांत में नियामकों का उपयोग करने के कई कारण हैं:

• आप ड्राइव को सीधे बैटरी से नहीं जोड़ सकते हैं, उनके लिए अधिकतम स्वीकार्य आपूर्ति वोल्टेज 6V है;
• इनपुट वोल्टेज से ड्राइव के गति के प्रयासों की सापेक्ष स्वतंत्रता;
• रैखिक नियामकों को ढेर कर दिया जाता है। मैंने एक बार उन्हें अली पर 70 पीसी का पैकेज खरीदा (आइटम ने समाधान में सबसे बड़ा योगदान दिया);
• मुझे इस तरह के करंट के लिए लीनियर वोल्टेज रेगुलेटर नहीं मिला;
• मुझे इस तरह के करंट के लिए कॉम्पैक्ट और लाइटवेट डीसी-डीसी सर्किट नहीं मिला;
• समानांतर में नियामकों को जोड़ने का विकल्प बल्कि संदिग्ध है;
• विकल्प "रैखिक नियामक + प्रवर्धक ट्रांजिस्टर" उन सभी सुरक्षात्मक कार्यों की शक्ति सर्किट से वंचित करता है जो रैखिक नियामक प्रदान करता है (कम से कम वही है जो लोग लिखते हैं और इस मामले में मैं उनसे सहमत हूं);
• मैं स्विचिंग बिजली की आपूर्ति को डिजाइन करने में बहुत गरीब हूं;

बोर्ड बहुत सरल है और मैंने इसके लिए एक सर्किट आरेख तैयार करना शुरू नहीं किया, और परिणाम को जल्दी से देखने की इच्छा ने भी खुद को महसूस किया। वायरिंग इस प्रकार है:



ऊपर बैटरी के लिए टांका लगाने वाले तारों के लिए संपर्क पैड हैं, नियंत्रण इकाई के लिए एक केबल और बिजली के लिए कंघी के नीचे, और पक्षों पर जुड़े ड्राइव हैं। प्रारंभ में, मैं यह भी चाहता था कि प्रत्येक सर्वो ड्राइव द्वारा उपभोग की जाने वाली धारा की मात्रा को मापना और बोर्ड के तापमान को मापना संभव था, लेकिन इसे अभी तक जटिल नहीं बनाने का फैसला किया।

बोर्ड सरल और विश्वसनीय था, तोड़ने के लिए कुछ भी नहीं है। 11.1V (3S LiPo) और 7.4V (2S LiPo) के इनपुट वोल्टेज पर लोड परीक्षणों का संचालन किया। उम्मीद के मुताबिक, 11.1V के इनपुट वोल्टेज पर, नियंत्रक बहुत गर्म थे और चलते समय तापमान संरक्षण चालू हो गया था (रेडिएटर नहीं बचा था, और एसएमडी नियंत्रक, भी), जिसने मुझे इनपुट वोल्टेज कम करने के लिए मजबूर किया। 7.4 वी के वोल्टेज पर, नियामक गर्म होते हैं और लंबे समय तक चलने के साथ, सुरक्षा अब काम नहीं करती है - यही आपको चाहिए।

बोर्ड ने LUT भी किया और यह पहली बार बहुत अच्छा निकला। दुर्भाग्य से, बोर्ड के प्रायोगिक संस्करण की केवल एक तस्वीर है, और मैं वास्तव में लगभग 4 घंटे के लिए एक नया बाहर नहीं निकालना चाहता हूं और फोटोग्राफी के लिए इसे अलग नहीं करना चाहता (मुझे लगभग 70% मामले को इकट्ठा करने की आवश्यकता है)। पुराने और नए के बीच का अंतर केवल बोर्ड की केंद्र रेखा में छेद के अभाव में है (मजाकिया प्रयोग किए गए थे)।

कुछ वीडियो