МАРСОХОД

Open Source Hardware Project

Проекты Altera Quartus II для платы Марсоход

Снеговик

Ну и как вам зима?

Я вчера час снег перед домом разгребал. На завтра в Таганроге обещают -19С. Если еще будет ветер, то будет прохладненько..

Снеговик живой

Чтобы как-то развеселить народ, я делаю живого снеговика.

Идея в общем простая. У меня есть забавный снеговичек, набитый ватой. Я хочу, чтобы он, когда кто-то проходит мимо, махал рукой приветствуя людей.

Для этого, нам понадобится моторчик от принтера, ультразвуковой дальномер и плата Марсоход. Моторчик, когда нужно, будет тянуть невидимую тонкую леску, привязанную к ручке снеговика. Устройство я хочу поставить повыше снеговика. Моторчик будет тянуть руку снеговика вверх, потом раскручиваясь в обратную сторону будет позволять опускаться руке под собственным весом. Поскольку я использую шаговый двигатель, то я могу точно посчитать нужное количество шагов вперед-назад, чтобы при полном цикле рука возвращалась в исходную позицию. Ультразвуковой дальномер используется, как датчик движения или новых объектов в зоне видимости. Когда кто-то проходит рядом, дальномер дает расстояние до объекта меньше чем было раньше. Вот тогда снеговик оживает.

Мы уже подключали к плате Марсоход и моторчики и ультразвуковой дальномер. Все эти запчасти у меня уже есть:

Запчасти для оживления снеговика

Обратите внимание, что ультразвуковой дальномер нуждается в питании +5В, чего нет на плате Марсоход. Зато у нас уже когда-то был сделан преобразователь напряжения (здесь по ссылке и схема и принцип работы описан) - как раз для питания этого дальномера.

Мне этот преобразователь пришлось немного переделать - исключительно для того, чтобы освободить "сильные" спараллеленные выходы ПЛИС для подключения моего шагового двигателя.

Все в сборе долхно выглядеть как-то так:

Мотор и контроллер для анимации снеговика

Подставка, хоть и на вид неказистая, но выполняет важную функцию - конструкция должна быть существенно тяжелее руки снеговика. Иначе она не руку будет поднимать, а только сваливаться с полки на него.

К валу двигателя я суперклеем приклеил катушечку от швейной машинки. Туда наматывается леска.

Мотор и контроллер для анимации снеговика

Конечно было бы правильно сделать еще один блок для уменьшения трения лески, там где она будет изгибаться от подставки вниз. Однако я этого делать не стал, поленился - и так работает.

Устанавливаю подставочку повыше на полку шкафа:

Мотор анимации снеговика

Здесь как раз и леску видно.

Внизу стоит снеговик:

Снеговик приветствует нас!

В плату я зашил свой проект (про него расскажу чуть позже).

Ну и вот собственно как оно работает:

Не очень удобно одновременно и снимать видео и ходить перед снеговиком, но я думаю все понятно. По моему получилось интересно. Всем, кому показываю нравится.

Правда есть ряд недостатков, но я думаю, кому будет нужно их сам исправит. Самый большой недостаток - быстрый разряд аккумулятора. Сопротивление обмоток используемого двигателя довольно низкое, около 10 Ом, ток течет большой - отсюда и быстрый разряд. Пробовал другие моторчики, но у них малая тяга - не могут руку снеговика поднять. Вторая проблема связана с первой: ультразвуковой дальномер довольно капризен к напряжению питания. Когда оно падает, он начинает сбоить и выдает не верные показания. Всю проблему можно решить питанием не от аккумулятора, а от какого нибудь блока питания.

Теперь по поводу проекта, который зашивается в плату Марсоход.

Его, конечно можно взять на нашем сайте (

). Когда откроете его с помощью среды Altera Quartus II, то увидите, что схема проекта состоит как бы из двух частей:

  • Модуль дальномера, управления двигателем и его логика.
  • Управление регулятором напряжения для дальномера.

Вот эти схемы (можно кликнуть на них, чтобы увеличить):

Схема управления снеговиком для платы Марсоход

Здесь три модуля: prog - управляет всей логикой, обнаруживает объект перед сонаром, считает шаги двигателя, sonar_HC_SR04 - модуль определения расстояния до объекта, motor2 - модуль управления двухфазным шаговым двигателем. Эти модули написаны мной на языке описания аппаратуры Verilog.

А вот схема управления регулятором напряжения:

управление регулятором напряжения

Собственно про него лучше прочитать здесь.

Я думаю, вы сможете разобраться, как все здесь работает и надеюсь, что идея со снеговиком понравилась и вам.

Wink

 

 

Комментарии  

+1 #1 Александр 29.01.2013 13:12
Прикольно. На Ельцина похож ))

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить


GitHub YouTube Twitter